c++ - 为什么需要将 'this' 指针作为 'arg' 参数传递给 pthread_create

Question

我的环境是 C++ for Linux-Xenomai on ARM gnueabi。成功生成新的 pthread 后，我发现类实例超出了线程的范围。从线程访问类实例对象、变量、结构等会返回任意值，并且通常会出现“段错误”。

在网上花费数日的繁重时间搜索解决方案后，我进行了猜测并尝试使用“this”指针作为 pthread_create 的参数。瞧!类实例对线程可见。问题是为什么？

void*(*server_listener_fptr)(void*);    // declare the function ptr
server_listener_fptr = reinterpret_cast<void*(*)(void*)>(&UDP_ClientServer::server_listener);
iret = pthread_create(&s_thread, NULL, server_listener_fptr, this);

Answer 1

这有效地将类实例作为父进程的独立线程启动的原因很简单。下面的调试执行日志阐明了这种情况。进入 UDP_ClientServer 类实例的::init() 方法，然后创建一个::server_listener(void*) 线程，它是类 UDP_ClientServer 的类实例的类方法。生成线程的::init() 方法然后作为 UDP_ClientServer::init() exit ... 退出，紧随其后的是类实例方法::server_listener(void*) 宣布自己为线程，如 UDP_ClientServer::server_listener(void*) 条目....

# ./xeno_pruss 37 -INOAUTOENA -FREQ 100
-> -IRQ  37
-> -I_NOAUTOENA
-> -FREQ 100.000000
-> Starting UDP_ClientServer...
-> UDP_ClientServer::init() entry ...
-> UDP Server on wlan0 IP: 192.168.1.10 PORT: 9930 
-> UDP Server fd: 3 
-> Bind to IP address: 0.0.0.0
-> UDP_ClientServer::init() creating thread ::server_listener(void*) ...
-> UDP_ClientServer::init() exit ...
-> main - Opening server on IRQ 37
-> main - rt_intr_create - interrupt object created on IRQ 37
-> UDP_ClientServer::server_listener(void*) entry ...
-> rt_task_create created task MyIrqServer
-> disabling and reseting the I2C1 peripheral, writing I2C_CON = 0x0
-> disabling and reseting the I2C2 peripheral, writing I2C_CON = 0x0
-> rt_task_start started thread MyIrqServer
-> started real-time interrupt server thread for IRQ37 
-> pausing ...
-> *** irq_server entry ***
-> Task name: MyIrqServer 
-> initializing the pru subsystem driver
-> prussdrv_open() opened pru interrupt...
-> prussdrv_map_prumem completed...
-> initializing 16 x 32-bit words of p_pru_shared_memu ...
-> current value @ p_pru_shared_memu[0] : 0
-> current value @ p_pru_shared_memu[0] : 10000000
-> mapped device (Success)
-> *** mem mapped CM_PER registers...
-> enabling I2C1 peripheral clocking, writing CM_PER_I2C1_CLKCTRL = 0x02
-> CM_PER_I2C1_CLKCTRL: 00000002 

线程创建如下。 (void*)this 指针作为 pthread_create 传递给类实例方法::server_listener 的参数提供。

printf("\t-> UDP_ClientServer::init() creating thread      ::server_listener(void*) ...\n");
void*(*server_listener_fptr)(void*);    // declare the function ptr
server_listener_fptr = reinterpret_cast<void*(*)(void*)>(&UDP_ClientServer::server_listener);
iret = pthread_create(&s_thread, NULL, server_listener_fptr, this);

生成的::server_listener 线程永远不会退出，如下所示。

void* UDP_ClientServer::server_listener(void*ptr)
{
    printf("\t-> UDP_ClientServer::server_listener(void*) entry ...\n");
    for(;;) /* Run forever */ 
    {

这当然赋予程序员独特的能力，以类似于在 VHDL 或 Verilog 中编写 RTL 时采用的方法，以稳健的并发与顺序过程方式描述复杂状态机。

这个问题的答案很简单，对于一个类

class My_Class
{
public:
    My_Class();
    void func(void);
};

对于类对象实例的声明

My_Class instance;

对成员的类对象实例的调用

instance.func(void);

根据 C++ 语言规范的定义，编译为

func(&instance);

其中传递的引用“&instance”是成员的“this”指针。