C++实现一个简易版的事件(Event)的示例代码

时间:2022-11-16 程序员~彭国庆人气:0

一、前言

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 unique_ptr 对 EventImpl 资源进行管理：

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。

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