一、前言
之前在 windows系统中开发应用时, 遇到需要进行线程同步的时候几乎都是使用的事件内核对象 Event。利用 CreateEventEx 创建事件句柄后再在线程之间利用 WaitForSingleObject 检查内核对象的状态来进行实现。后来随着需要开发跨平台的程序后这种方式就不能使用了, 毕竟这是 windows 专属。 POCO 库在 windows之外的系统选择利用 pthread 线程库库来实现 Event, pthread 毕竟不在C++标准库里面，假设要使用的话需要单独配置。所以本文就利用 C++11之后的标准库内容来实现一个事件类, 方便使用。
本文代码地址：https://github.com/pengguoqing/samples_code
二、实现
2.1 需要具备的功能
①支持多线程 ②可以等待一定时间
2.2 代码实现
一共提供四个对外接口, 分别如下：
//设置事件有信号
inline void SetEvent() const;
//重置事件为无信号
inline void ResetEvent() const;
//持续等待直到事件有信号, 如果是 Auto 模式则必须等待到该线程能拿到状态
inline void Wait() const;
//等待事件一定时间, 时间范围内事件有信号则返回 true,否则返回 false
template <typename Rep, typename Period>
inline bool tryWait(const std::chrono::duration<Rep, Period>& duratio) const;
类内部再对具体的实现进行一下封装
struct EventImpl
{
explicit EventImpl(Mode mode, bool initState);
~EventImpl() = default;
inline void Set();
inline void Reset();
inline void Wait();
template <typename Rep, typename Period>
inline bool Wait_for(const std::chrono::duration<Rep, Period>& duration);
std::mutex m_mutex;
std::condition_variable m_condi;
bool m_signal;
const Mode m_mode;
};
使用 shared_ptr对 EventImpl 资源进行管理, 一个CXEvent对象通过构造函数被创建后, EventImpl 资源在堆上只有一份, 其他变量都是对 EventImpl 的引用, 所以需要声明为 const 的 shared_ptr：
const std::shared_ptr<EventImpl> m_event;
因为没有裸露的指针资源，移动和拷贝函数就直接全部使用编译器默认的
explicit CXEvent(Mode mode = Mode::Auto, bool initstate = false);
~CXEvent() = default;
三、测试
测试用一个事件实例来实现两个线程的同步测试, 键盘输入字符 ‘s’ 触发一次事件, 每个线程 Wait() 两次事件后，再测试一下 tryWait() 时间。代码如下：
using namespace std;
static CXEvent kEvent;
static constexpr int testCnt = 3;
TestEventFunc1(const CXEvent& refEvent)
{
for (int i=0; i< testCnt; i++)
{
if (i == testCnt-1)
{
auto begin = chrono::high_resolution_clock::now();
kEvent.tryWait(5000ms);
auto end = chrono::high_resolution_clock::now();
auto duration = chrono::duration_cast<chrono::microseconds>(end - begin);
cout << "TestEventFunc1"<<"tryWait time:"<< duration.count() << endl;
}
else
{
kEvent.Wait();
cout << "TestEventFunc1 Wait" << endl;
}
}
}
TestEventFunc2(const CXEvent& refEvent)
{
for (int i=0; i<testCnt; i++)
{
if (i == testCnt-1)
{
auto begin = chrono::high_resolution_clock::now();
kEvent.tryWait(5000ms);
auto end = chrono::high_resolution_clock::now();
auto duration = chrono::duration_cast<chrono::microseconds>(end - begin);
cout << "TestEventFunc2" << "tryWait time:"<< duration.count()<< endl;
}
else
{
kEvent.Wait();
cout << "TestEventFunc2 Wait" << endl;
}
}
}
int main()
{
CXEvent refEvent1(kEvent);
CXEvent refEvent2(kEvent);
std::thread testTh1(TestEventFunc1, refEvent1);
std::thread testTh2(TestEventFunc2, refEvent2);
int cinCnt{
0};
char inputCmd {
'R'};
cin.get(inputCmd);
while ('q'!=inputCmd && cinCnt<testCnt*2)
{
if ('s' == inputCmd)
{
kEvent.SetEvent();
cinCnt++;
}
cin.get(inputCmd);
}
if (testTh1.joinable())
{
testTh1.join();
}
if (testTh2.joinable())
{
testTh2.join();
}
std::cout << "test set event and wait_for event\n";
}
期望结果是每输入一次 ‘s’ 回车后，TestEventFunc1或者TestEventFunc2线程函数中的循环体就会被执行一次，每个循环体执行两次后等待 5 秒线程就退出，再输入‘q’ 退出程序。实际运行结果如下：
符合预期。
