c++ - pthread - 使用线程访问多个对象

Question

我正在尝试使用多线程，但目前还没有成功。我正在创建一个允许与设备进行串行通信的程序，并且它在没有多线程的情况下工作得很好。现在我想介绍线程，一个线程不断发送数据包，一个线程接收和处理数据包，另一个线程用于GUI。

前两个线程总共需要访问四个类，但是使用pthread_create()我只能传递一个参数。然后我无意中发现了一篇关于堆栈溢出 (pthread function from a class) 的帖子，其中 Jeremy Friesner 提出了一种非常优雅的方式。然后我发现创建一个 Core 类最简单，它包含我的线程需要访问的所有对象以及线程的所有函数。所以这是我的 Core 类的示例:

/** CORE.CPP **/

#include "SerialConnection.h"   // Clas for creating a serial connection using termios
#include "PacketGenerator.h"    // Allows to create packets to be transfered 
#include <pthread.h>

#define NUM_THREADS 4

class Core{
private:
  SerialConnection serial;    // One of the objects my threads need access to
  pthread_t threads[NUM_THREADS];
  pthread_t = _thread;

public:
  Core();
  ~Core();
  void launch_threads();    // Supposed to launch all threads
  static void *thread_send(void *arg);    // See the linked post above 
  void thread_send_function();    // See the linked post above
};

Core::Core(){
  // Open serial connection
  serial.open_connection();
}

Core::~Core(){
  // Close serial connection
  serial.close_connection();
}

void Core::launch_threads(){
  pthread_create(&threads[0], NULL, thread_send, this);

  cout << "CORE: Killing threads" << endl;
  pthread_exit(NULL);
}

void *Core::thread_send(void *arg){
  cout << "THREAD_SEND launched" << endl;
  ((Core *)arg)->thread_send_function(); 
  return NULL;
}

void Core::thread_send_function(){
  generator.create_hello_packet();
  generator.send_packet(serial);
  pthread_exit(NULL);
}   

现在的问题是我的串行对象因段错误而崩溃(Core::thread_send(void *arg) 中发生的指针内容让我怀疑。即使它没有崩溃，也没有数据即使程序执行没有任何错误，也会通过串行连接传输。执行形式主要:

/** MAIN.CPP (extract) VARIANT 1 **/
int main(){
  Core core;
  core.launch_threads();    // No data is transferred
}

但是，如果我直接调用 thread_send_function(线程应该执行的函数)，数据将通过串行连接完美传输:

/** MAIN.CPP (extract) VARIANT 1 **/
int main(){
  Core core;
  core.thread_send_function();    // Data transfer works
}

现在我想知道处理这种情况的正确方法是什么。而不是 Core.cpp 中的那种诡计，我是否应该只创建一个结构来保存指向我需要的不同类的指针，然后将该结构传递给 pthread_create() 函数？一般来说，这个问题的最佳解决方案是什么？

Answer 1

您遇到的问题是您的主线程在创建另一个线程时退出，此时 Core 对象被销毁，然后程序完全退出。当您新创建的线程尝试使用 Core 对象并发送数据时，就会发生这种情况；您要么完全看不到任何事情发生(如果程序在线程开始执行任何操作之前就退出)或崩溃(如果 Core 在线程尝试使用它时被销毁)。理论上您也可以看到它正常工作，但因为线程可能需要一些时间来创建数据包并发送它，所以这不太可能。

您需要在退出前使用pthread_join 阻塞主线程，直到线程完成并退出。

无论如何，您应该使用 C++11 的线程支持或至少使用 Boost。这将使您摆脱指针带来的低级困惑。