C++ 멀티스레딩 프레임워크(3): 메시지 큐

이전에 스레드 생성, 뮤텍스 잠금 및 세마포어를 포함하여 멀티스레딩에 대한 몇 가지 기본 사항을 요약했습니다.

우리는 이식성이 떨어지는 시스템과 함께 제공되는 메시지 큐(예: Linux의 sys/msgqueue)를 가능한 한 적게 사용하십시오. 물론 메시지 큐가 메시지 패키징 및 추출을 위해 표준 C++ 데이터 구조를 사용하기를 바랍니다. , 당신은 또한 할 수 있습니다. 연결된 목록이나 FIFO를 사용할 수 있습니다. 이 경우 연결된 목록이나 FIFO를 먼저 작성해야 합니다.

저는 게으른 편이라 듀얼 포트 큐인 C++의 STL 데크를 직접 사용합니다. 이렇게 하면 속도가 그만큼 빠르지 않을 수도 있습니다. 그러나 그것은 중요하지 않습니다. 듀얼 포트 큐를 사용하면 필요에 따라 큐의 헤드 또는 테일에 데이터를 삽입할 수도 있으며 이는 메시지에 우선 순위가 있을 때 여전히 유용합니다.

메시지 대기열의 핵심 기능은 실제로 매우 간단합니다. 하나 이상의 스레드는 대기열 뒤쪽에 데이터를 쌓고, 다른 스레드는 대기열 앞쪽에서 데이터를 가져옵니다. 처리를 위한 기본 작업은 보내기와 받기 두 가지뿐이므로 메시지 대기열 기본 클래스를 다음과 같이 정의합니다.

class CMsgQueue  
{  
    public:  
        CMsgQueue(const char *pName=NULL);  
        ~CMsgQueue();  
        //revice data from message queue  
        virtual bool recvMsg(unsigned int &m_msg_code,void *&p_msg)=0;  
        //send data to message queue  
        virtual bool sendMsg(unsigned int m_msg_code,void *p_msg)=0;  
        const char * getName(void) const {  
                return msg_queue_name;  
            }        
    private:  
        char *msg_queue_name;  
};

그런 다음 COperatingSystemFactory에서 메시지 대기열을 생성하는 방법:

class COperatingSystemFactory  
{  
    public:  
        static COperatingSystem *newOperatingSystem();  
        static CCountingSem  *newCountingSem(unsigned int init);  
        static CMutex           *newMutex(const char *pName=NULL);  
        static CMsgQueue     *newMsgQueue(const char *pName=NULL);  
  
};

마지막으로 CMsgQueue에서 CLinuxMsgQueue를 상속한 다음, recvMsg 및 sendMsg를 구현합니다.

단순히 듀얼 포트 FIFO를 작동하는 것만으로는 작동하지 않습니다. 메시지를 받았을 때 메시지가 없으면 스레드가 거기에서 차단되고 메시지를 기다릴 때까지 기다립니다. 계속 실행되기 전에 메시지가 도착합니다. 따라서 메시지를 받을 때 세마포어를 사용하고 메시지를 보낼 때 큐 작업을 마치고 세마포어를 보냅니다.

둘째, 큐 작업을 위해 우리는 원자성을 원합니다. 그렇지 않으면 한쪽이 수신하고 다른 쪽이 보내는 경우 혼란스러울 것이므로 뮤텍스를 사용합니다. 큐를 운영할 때 잠금 기본 원자성을 보장하기 위해 잠금을 설정해 보겠습니다.

에 해당하는 특정 프로그램은

1입니다. 🎜>

CLinuxMsgQueue::CLinuxMsgQueue(const char *pName):  
CMsgQueue(pName)  
{  
    p_mutex=COperatingSystemFactory::newMutex("Msg Mutex");  
    p_sem=COperatingSystemFactory::newCountingSem(0);  
}

메시지를 받을 때:

bool CLinuxMsgQueue::recvMsg(unsigned int &m_msg_code,void *&p_msg)  
{  
    bool result;  
        Elements queue_element;  
    p_sem->Get();  //通过信号量阻塞在这里，有消息到达了才接着往下走  
    p_mutex->Lock();  //锁定，保证原子性  
        //操作队列  
    if (m_queue.empty()) {  
                p_mutex-> UnLock ();  
            return false;    
    }  
    queue_element = m_queue.front();  
    m_queue.pop_front();  
    m_msg_code = queue_element.msg_code;  
    p_msg = queue_element.p_message;  
        //操作队列结束  
    p_mutex->UnLock(); //解除锁定  
        return true;  
}

보내는 경우에도 비슷한 방식으로 이루어집니다. , a 대부분 단순 메시지 큐가 완성되었습니다. 메시지 큐를 사용하려면, main.cpp에서

int main()  
{  
        //首先，新建一个消息队列  
        CMsgQueue *q=COperatingSystemFactory::newMsgQueue("B to A message Queue");  
        //新建两个线程，TestThread和TestThreadB都是从CThread继承下来的线程类  
    TestThread *a=new TestThread("A");  
    TestThreadB *b=new TestThreadB("B");  
        //将消息队列放到两个线程实体的局部变量中  
    a->setMsgQueue(q);  
    b->setMsgQueue(q);  
        //启动线程  
    a->run();  
    b->run();  
}

만 호출하면 됩니다.

p_msg_send->sendMsg(code, (void *)p_msg);  
//其中p_msg_send是b线程的局部变量，实际指向的是之前新建的消息队列q

github 주소:

https://github.com/wyh267/Cplusplus_Thread_Lib

뒷면 작성:

물론 이 코드는 아직은 미완성이라 전체 코드가 많지 않습니다. 여기서는 참고용으로 코드 프레임워크 방법을 데모로 제공하겠습니다. 수정했습니다. github에 있는 코드는 프로덕션 소프트웨어에서 사용할 수 없습니다. 실제 프로젝트에서는 타사 없이 스레드 라이브러리도 구현했는데, 이는 이보다 훨씬 더 복잡합니다. 메시지 브로드캐스트, 메시지 구독 및 기타 모듈이 있으며 Linux, ecos 및 기타 플랫폼에서 실행될 수 있으며 기본적으로 플랫폼 독립적이지만 여러 가지 이유로 여기에 언급된 프레임워크는 매우 작습니다. 프로젝트에서 추출된 스레드 라이브러리의 일부입니다. 마찬가지로 프로그래밍 설계 아이디어만 제공합니다. 모두가 자신의 방식으로 다음 사항을 탐색하고 개선할 수 있기를 바랍니다. 뼈대.

이 외에도 github에서 계속해서 코드를 개선하고 다른 모듈도 차례로 추가할 예정이니 관심이 있으시면 저와 함께 개선해 보도록 하겠습니다. 불필요한 문제를 피하기 위해 스레드 라이브러리 코드를 구현하기 전에는 사용하지 마십시오.

위는 C++ 멀티스레딩 프레임워크(3): 메시지 큐의 내용입니다. 더 많은 관련 내용은 PHP 중국어 홈페이지(www.php.cn)를 참고해주세요!