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C++實現(xiàn)一個簡易版的事件(Event)的示例代碼

更新時間：2022年11月15日 11:49:32 作者：程序員~彭國慶

之前在?windows系統(tǒng)中開發(fā)應(yīng)用時,?遇到需要進(jìn)行線程同步的時候幾乎都是使用的事件內(nèi)核對象?Event。本文為大家整理了C++實現(xiàn)一個簡易版的事件(Event)的相關(guān)資料，需要的可以參考一下

一、前言

利用 WaitForSingleObject 檢查內(nèi)核對象的狀態(tài)來進(jìn)行實現(xiàn)。后來隨著需要開發(fā)跨平臺的程序后這種方式就不能使用了, 畢竟這是 windows 專屬。 POCO 庫在 windows之外的系統(tǒng)選擇利用 pthread 線程庫庫來實現(xiàn) Event, pthread 畢竟不在C++標(biāo)準(zhǔn)庫里面，假設(shè)要使用的話需要單獨配置。所以本文就利用 C++11之后的標(biāo)準(zhǔn)庫內(nèi)容來實現(xiàn)一個事件類, 方便使用。

本文代碼地址：https://github.com/pengguoqing/samples_code

二、實現(xiàn)

2.1 需要具備的功能

①支持多線程

②可以等待一定時間

2.2 代碼實現(xiàn)

一共提供四個對外接口, 分別如下：

//設(shè)置事件有信號
    inline void SetEvent()   const;
    
    //重置事件為無信號
    inline void ResetEvent() const;
    
    //持續(xù)等待直到事件有信號, 如果是 Auto 模式則必須等待到該線程能拿到狀態(tài)
    inline void Wait()       const;    
    
    //等待事件一定時間, 時間范圍內(nèi)事件有信號則返回 true,否則返回 false
    template <typename Rep, typename Period>
    inline bool tryWait(const std::chrono::duration<Rep, Period>& duratio) const;

類內(nèi)部再對具體的實現(xiàn)進(jìn)行一下封裝

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 unique_ptr 對 EventImpl 資源進(jìn)行管理：

const std::shared_ptr<EventImpl> m_event;

因為沒有裸露的指針資源，移動和拷貝函數(shù)就直接全部使用編譯器默認(rèn)的

explicit CXEvent(Mode mode = Mode::Auto, bool initstate = false);
~CXEvent() = default;

三、測試

測試用一個事件實例來實現(xiàn)兩個線程的同步測試, 鍵盤輸入字符 ‘s’ 觸發(fā)一次事件, 每個線程 Wait() 兩次事件后，再測試一下 tryWait() 時間。代碼如下：

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";
}

期望結(jié)果是每輸入一次 ‘s’ 回車后，TestEventFunc1或者TestEventFunc2線程函數(shù)中的循環(huán)體就會被執(zhí)行一次，每個循環(huán)體執(zhí)行兩次后等待 5 秒線程就退出，再輸入‘q’ 退出程序。實際運行結(jié)果如下：