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發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫

發布一個我自己業余時間編寫的 C++ 多線程庫 for Linux,這個庫只有不到 1000 行源代碼,封裝了 pthreads 的常用功能(互斥器、條件變量、線程),實現了簡單的線程池,并仿照 java concurrent 包編寫了 BlockingQueue 和 CountDownLatch。庫里的每個 class 都提供了使用樣例。

這個庫的內容:

  • 整數的原子操作, AtomicInt32 和 AtomicInt64
  • 線程,Thread
  • 線程池,ThreadPool
  • 互斥器與條件變量, MutexLock,MutexLockGuard 與 Condition
  • 帶調用棧信息 (stack trace) 的異常基類,Exception
  • 仿 Java concurrent 的 BlockingQueue 和 CountDownLatch
  • Singleton 與 ThreadLocal

注:我故意沒有提供信號量 Semaphore 的封裝。將來或許會增加讀寫鎖的封裝,如果我在博客中用到的話。

Thread 和 ThreadPool 的接口設計采用了《以 boost::function 和 boost:bind 取代虛函數》里提倡的風格,沒有使用繼承和基類。

注意,CurrentThread 有一個 thread local 變量 t_threadName,其作用是在調試和分析 core dump 時打印線程的名稱,例如:

(gdb) p 'muduo::CurrentThread::t_threadName'
$4 = 0x4057fe "ThreadPool2"

MutexLock,MutexLockGuard 與 Condition 的使用請參考《多線程服務器的常用編程模型》。

CountDownLatch 的使用樣例見 test/BlockingQueue_test.cc

git 下載地址: http://github.com/chenshuo/recipes

瀏覽源代碼: http://github.com/chenshuo/recipes/tree/master/thread/

這個庫在 Debian Squeeze 和 Ubuntu 10.04 LTS 下編譯測試通過,適用于 x86 和 x86-64 平臺。

posted on 2010-08-21 23:47 陳碩 閱讀(9840) 評論(37)  編輯 收藏 引用

評論

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2010-08-22 07:11 chaogu

@bslz
我覺得蠻好。  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2010-08-22 07:35 三竅門

感覺還不錯  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2010-08-22 12:25 ccsdu2009

@bslz
這是個人愛好與你有關嗎?  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2010-08-22 23:30 evoup

首先開源精神可嘉,但是就我所知linux下幾個著名的服務器都壓根不用posix線程,有點郁悶。  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2010-08-23 09:27 arrow8209

@bslz
雖然是在重復造輪子,但是輪子不是誰都會制造的,如果自己沒有制造過只知道使用,怎么可以提高。造輪子是一個學習的過程,是一個成長的工作,一個好的程序員都應該重復制造過輪子,只是自己不知道而已。  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2010-08-23 10:22 arthurlee

繼續努力!  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2010-08-23 13:07 匿了

上午看到,想譴責bslz幾句.
剛看了下封裝, 客觀的說, 的確很垃圾, 而且是非常垃圾.  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2010-08-23 20:55 楊粼波

我就用的POSIX的,用POSIX的還好吧……

LZ雖然封裝得不是很好,不過至少也是一個學習過程。  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2010-08-24 07:11 chaogu

@bslz
第一:樓主不傻逼,寫出這東西的不是傻逼能做到的,要不你試試。
第二:樓主也不是沾沾自喜,因為好的程序員就是應該這樣,喜歡上編程,并向人展示自己的成果,甚至炫耀都無可厚非。
第三:造輪子不是什么丟人的事情,而且偉大的東西都是從輪子開始的,比如Linux。
第四:造輪子的不是傻逼,罵造輪子的人才傻逼,因為你沒資格。
第五:發首頁沒有污染視聽一說,園子就是給人撒種子的。
第六:樓主的東西沒有污染視聽,好東西怎么會污染視聽。  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2010-08-24 08:30 ccsdu2009

@chaogu
頂  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2010-08-24 22:17 jigsaw

看了下代碼,看起來像c++/c初學者練手的習作。這話難聽,但我自認沒有帶任何成見。樓主應該知道我是哪顆蔥吧。  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫[未登錄] 2010-08-25 00:11 kk

其他不說了,看到c++程序里面包含<stdio.h>使用一堆printf,sprintf的就煩,喜歡用boost但不喜歡OO又要封裝這封裝那,真不知道博主喜歡c++還是討厭c++。  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2010-08-25 08:55 陳碩

@kk
用 snprintf 是為了避免在堆上分配內存,ostringstream 則正好相反;在多線程程序里,內存分配可能會加鎖,用棧上的緩沖區能避免無謂的加鎖。
用 fprintf 是因為它是線程安全的,cout/cerr 則相反。cerr << a << b; 是兩次函數調用,中間可能會被打斷進行上下文切換,造成輸出內容不連續,插入了其他字符。而 fprintf(stderr, "%s %d", a, b); 是一次函數調用,而且是線程安全的,打印的內容不會受其他線程影響。
另外我沒有見過誰在產品代碼里用 iostream。  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2010-08-25 18:43 大淵獻

看了“chaogu ”的三流學校,專門來拜此貼。發現其實還是挺和諧的嘛。有人言詞犀利,估計是習慣了吧。

printf我也用,特別在UNICODE下想輸出中文的時候。  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2010-08-27 00:57 evoup

@陳碩
受教了!  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2010-08-27 01:44 trueOO

特來參觀此貼^_^
@kk
這方面樓主沒問題的,google的C++編程規范基本上也不提倡用流
下了代碼仔細看了,說實話樓主別介意啊,也難怪有素質修養不高的噴子罵人了。  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫[未登錄] 2010-08-29 04:42 楊粼波

boost::function和boost::bind的使用也是有代價的,
所以,在設計的時候,需要仔細的考量。

vptr雖然也有代價,也不能說一棒子打死的,雖然繼承會產生隱性的耦合,不過在很多場景里面,它是具有它的存在的價值的。

耦合,也并非全然是壞事情。“低耦合”并非是“沒耦合”。
接口,就是創建了一個限制,一個規則。人類社會中,人類不可能脫離限制,脫離規則,那么就是一個混亂的世界。同樣,程序的世界也不可能說沒有限制,沒有規則。

Runnable的設計實際上是非常合理的設計,意圖明顯,結構清晰。
在一個復雜的項目里面,結構清晰,意圖明顯,那真是再好不過的東西了。  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2010-08-29 17:55 Tanky Woo

朋友你好:
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打擾之處請見諒。
  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2012-06-29 12:25 楊軍

atexit:
按照ISO C的規定,一個進程可以登記多達32個函數

Singleton中的析構函數用atexit,是不是有問題啊  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2012-06-29 13:21 Solstice

@楊軍
一個程序如果用到了30來個Singleton,說明本身有大問題。  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2012-07-01 19:25 楊軍

@Solstice
大哥,開發游戲過程中,業務邏輯層很容易達到30多個Singleton的,我個人覺得這個atexit函數可以不要,沒有,交給我們自己來主動銷毀,反而如果多了一個在這里會誤導  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2012-07-01 20:50 Solstice

@楊軍
那就不要用 Singleton,直接用全局對象,在main里初始化不就行了?  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2012-07-01 22:13 楊軍

這樣能解決,我查過atexit知道還好,就怕團隊的其他人用錯Singleton,所以我的建議是干脆別提供,讓我們自己銷毀,對了,問你一個弱智問題,你開發C++用的是什么工具,vi,還是其他,因為我原來是搞c#的,現在不知道用什么開發工具好,麻煩了啊  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2012-07-02 16:14 楊軍

提個bug,ProcessInfo.cc中的scanDir函數中namelist沒有釋放  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2012-07-02 18:59 陳碩

@楊軍
assert(namelist == NULL);
不需要釋放。  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2012-07-02 19:05 陳碩

@楊軍
我測過,atexit() 處理500個Singleton沒有問題。
sysconf(_SC_ATEXIT_MAX) 的返回值足夠大。  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2012-07-03 09:15 楊軍

@陳碩
ok,我的錯,麻煩了  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2012-07-03 11:19 楊軍

@陳碩
這次看清楚taskDirFilter,這段代碼太精巧了,牛逼

你開發C++用的是什么工具,vi,還是其他  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2012-07-03 22:45 楊軍

不過我看你代碼,發現你很喜歡用線程局部存儲,
比如ProcessInfo的實現中
__thread std::vector<pid_t>* t_pids = NULL;
__thread int t_numOpenedFiles = 0;

這兩個其實可以不用線程局部存儲來實現,TLS書上的建議是最好不要大量使用,
不知道你是不是有特殊用處?  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2012-07-03 22:52 陳碩

@楊軍
For thread safety.  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2012-07-03 23:33 楊軍

@陳碩
普通函數內的棧變量,同樣能過實現統計文件數,而且也是線程安全的啊  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2012-07-04 06:40 陳碩

@楊軍
寫一個來看看?  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2012-07-04 11:04 楊軍

@陳碩
我寫了一個

void getTids(std::vector<pid_t>& verPid){
struct dirent ** namelist=NULL;
int n=::scandir("/proc/self/task",&namelist,0,alphasort);
if(n<0){
return;
}
while(n--){
if(::isdigit(namelist[n]->d_name[0])){
verPid.push_back(atoi(namelist[n]->d_name));
}
}
}


調用的時候
std::vector < pid_t > result;
getTids(result);


都用的是函數局部變量,應該是線程安全的  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2012-07-04 11:12 陳碩

@楊軍
1. namelist 沒有釋放。
2. 每次調用都要分配釋放內存,增加開銷。  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2012-07-04 12:11 楊軍

@陳碩
是有這個問題,我改了,這段代碼就是沒有用TLS來實現ProcessInfo中獲取線程列表功能,但就獲取線程列表這種不是很頻繁的操作來說,這點開銷應該還行吧


void getTids(std::vector<pid_t>& verPid){
struct dirent ** namelist=NULL;
int n=::scandir("/proc/self/task",&namelist,0,alphasort);
if(n<0){
return;
}
while(n--){
if(::isdigit(namelist[n]->d_name[0])){
verPid.push_back(atoi(namelist[n]->d_name));
free(namelist[n]);
}
free(namelist);
}
}
  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2012-07-04 13:15 陳碩

@楊軍
每次調用多了N+1次內存分配和釋放的開銷,好處是什么?節約了一個 tls 變量?
你要認為這是值得的,那就這樣寫唄。  回復  更多評論   

# re: 發布一個 Linux 下的 C++ 多線程庫 2012-07-04 13:30 楊軍

@陳碩
但是用tls變量的寫法中
int taskDirFilter(const struct dirent* d)

每次都要調用這個方法,這個方法中的dirent也是需要內存分配和釋放吧  回復  更多評論   

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