C++でのスレッドクラスの作成

プラットフォームに依存しないスレッド処理をC++で実現する方法

CMutexClassクラス

　CMutexClassクラスは、システムレベルのミューテックス関数とミューテックス同期オブジェクトをカプセル化するクラスです。ミューテックスの作成は、オブジェクトをインスタンス化するときに行い、非ブロック状態のミューテックスを作成します。

　このクラスには、LockとUnlockという2つのメンバ関数があります。Lockは、ミューテックスをロックして呼び出し元のスレッドに割り当てるメンバ関数です。ミューテックスは、呼び出し元のスレッドがUnlockメンバ関数で解放するまでは、そのスレッドにロックされたままとなります。ロック状態のミューテックスのLockメンバ関数を呼び出して取得しようとしたスレッドはブロックされ、CPU使用率が低い待ち状態に置かれます。ブロックしているスレッドがミューテックスを解放するまではその状態が続きます。

CMutexClass::CMutexClass(void)
:m_bCreated(TRUE)
{
#ifdef WINDOWS
   m_mutex = CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);
   if( !m_mutex ) m_bCreated = FALSE;
#else
   pthread_mutexattr_t mattr;

   pthread_mutexattr_init( &mattr );
   pthread_mutex_init(&m_mutex,&mattr);

#endif
   memset(&m_owner,0,sizeof(ThreadId_t));

}

CMutexClass::~CMutexClass(void)
{
#ifdef WINDOWS
   WaitForSingleObject(m_mutex,INFINITE);
   CloseHandle(m_mutex);
#else
   pthread_mutex_lock(&m_mutex);
   pthread_mutex_unlock(&m_mutex);
   pthread_mutex_destroy(&m_mutex);
#endif
}

/**
 *
 * Lock
 * the same thread cannot lock the same mutex
 * more than once
 *
 **/
void
CMutexClass::Lock()
{
   ThreadId_t id = CThread::ThreadId();
   try {
      if(CThread::ThreadIdsEqual(&m_owner,&id) )
         // the mutex is already locked by this thread
         throw "\n\tthe same thread can not acquire a mutex twice!\n";
#ifdef WINDOWS
      WaitForSingleObject(m_mutex,INFINITE);
#else
      pthread_mutex_lock(&m_mutex);
#endif
      m_owner = CThread::ThreadId();
   }
   catch( char *psz )
   {
#ifdef WINDOWS
      MessageBoxA(NULL,&psz[2],"Fatal exception CMutexClass::Lock",
                  MB_ICONHAND);
      exit(-1);
#else
      cerr << "Fatal exception CMutexClass::Lock : " << psz;
#endif


   }

}

/**
 *
 * Unlock
 * releases a mutex.  Only the thread that acquires
 * the mutex can release it.
 *
 **/
void
CMutexClass::Unlock()
{
   ThreadId_t id = CThread::ThreadId();
   try
   {
      if( ! CThread::ThreadIdsEqual(&id,&m_owner) )
      throw "\n\tonly the thread that acquires a mutex can
             release it!";

      memset(&m_owner,0,sizeof(ThreadId_t));
#ifdef WINDOWS
      ReleaseMutex(m_mutex);
#else
      pthread_mutex_unlock(&m_mutex);
#endif
   }
   catch ( char *psz)
   {
#ifdef WINDOWS
      MessageBoxA(NULL,&psz[2],"Fatal exception CMutexClass::Unlock",
                  MB_ICONHAND);
      exit(-1);
#else
      cerr << "Fatal exception CMutexClass::Unlock : " << psz;
#endif

   }
}

メンバ関数

関数	説明
void CMutexClass()	コンストラクタ
void Lock()	ミューテックスオブジェクトをロックする（ブロック状態の場合は待機する）
void Unlock()	ブロック状態だったミューテックスをロック解除/ブロック解除する

例

int g_iStorage = 0;
CMutexClass MyMutex;

void StoreValue( int *pInt )
{
   MyMutex.Lock();           //the gate keeper. only one thread
                             //allowed in at a time

      g_iStorage = *pInt;    //protected data, critical code section

   MyMutex.Unlock();         //unblocks, allowing another thread to
                             //access g_iStorage
}