OpenHarmony C++公共基础类库应用案例：Thread

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一、程序简介

该程序是基于OpenHarmony的C++公共基础类库的线程处理：Thread。

该应用案例已在OpenHarmony凌蒙派-RK3568开发板（即OpenHarmony-v3.2.1-release）运行正常，详细说明及案例源代码可参考：https://gitee.com/Lockzhiner-Electronics/lockzhiner-rk3568-openharmony/tree/master/samples/a22_utils_thread。

本案例完成如下工作：

主线程每1秒打印子进程的相关信息。主线程在第5秒时，关闭子线程运行。
创建1个子线程，每隔1秒打印当前运行次数。

二、基础知识

C公共基础类库为标准系统提供了一些常用的C开发工具类，包括：

文件、路径、字符串相关操作的能力增强接口。
读写锁、信号量、定时器、线程增强及线程池等接口。
安全数据容器、数据序列化等接口。
各子系统的错误码相关定义。

1、添加C++公共基础类库依赖

修改需调用模块的BUILD.gn，在external_deps或deps中添加如下：

ohos_shared_library("xxxxx") {
  ...
  external_deps = [
    ...
    # 动态库依赖(可选)
    "c_utils:utils",
    # 静态库依赖(可选)
    "c_utils:utilsbase",
    # Rust动态库依赖(可选)
    "c_utils:utils_rust",
  ]
  ...
}

一般而言，我们只需要填写"c_utils:utils"即可。

2、Thread头文件

本案例主要说明线程类提供的相关接口，例如：启动线程、同步通知、异步通知等功能的接口。

C++公共基础类库的Thread头文件在：//commonlibrary/c_utils/base/include/thread_ex.h

可在源代码中添加如下：

#include <thread_ex.h>

命令空间如下：

OHOS::Thread

3、OHOS::Thread接口说明

thread_ex.h定义Thread类，该类负责定义Thread类以及相关接口。

（1）Thread

构造函数, 构造一个Thread对象，但并不会启动线程。

Thread();

（2）、~Thread

析构函数。

virtual ~Thread();

（3）Start

创建并启动一个子线程，循环执行Run()，当Run()返回false或通知退出时停止。

ThreadStatus Start(const std::string& name, int32_t priority = THREAD_PROI_NORMAL, size_t stack = 0);

参数说明：

OpenHarmony C++公共基础类库应用案例：Thread

返回值说明：

OpenHarmony C++公共基础类库应用案例：Thread

（4）NotifyExitSync

同步通知线程退出,即阻塞式停止子线程。当前线程被阻塞，等待子线程结束。

ThreadStatus NotifyExitSync();

返回值说明：

OpenHarmony C++公共基础类库应用案例：Thread

（5）NotifyExitAsync

异步通知线程退出，即子线程退出与否不阻塞当前线程。通知子线程停止，当前线程继续运行。

virtual void NotifyExitAsync();

（6）ReadyToWork

判断线程是否已经准备就绪，始终返回true。

virtual bool ReadyToWork();

返回值说明：

OpenHarmony C++公共基础类库应用案例：Thread

（7）IsExitPending

获取线程退出待定标志位。

bool IsExitPending() const;

返回值说明：

OpenHarmony C++公共基础类库应用案例：Thread

（8）IsRunning

判断线程是否在运行。

bool IsRunning() const;

返回值说明：

OpenHarmony C++公共基础类库应用案例：Thread

（9）GetThread

获取线程ID。

pthread_t GetThread() const;

（10）Run

需重写Run函数，该部分为用户需要运行的代码。

virtual bool Run() = 0;

三、程序解析

1、创建编译引导

在//vendor/lockzhiner/rk3568/samples/BUILD.gn文件添加一行编译引导语句。

import("//build/ohos.gni")

group("samples") {
  deps = [
    "a23_utils_thread:utils_thread",	# 添加该行
  ]
}

"a23_utils_thread:utils_thread",该行语句表示引入utils_thread 参与编译。

2、创建编译项目

创建a23_utils_thread 目录，并添加如下文件：

a23_utils_thread
├── utils_thread_sample.cpp				# .cpp源代码
├── BUILD.gn							# GN文件

3、创建BUILD.gn

编辑BUILD.gn文件。

import("//build/ohos.gni")
ohos_executable("utils_thread") {
  sources = [ "utils_thread_sample.cpp" ]
  include_dirs = [ 
      "//commonlibrary/c_utils/base/include",
      "//commonlibrary/c_utils/base:utils",
      "//third_party/googletest:gtest_main",
      "//third_party/googletest/googletest/include"
  ]
  external_deps = [
    "c_utils:utils"
  ]
  part_name = "product_rk3568"
  install_enable = true
}

注意：

BUILD.gn中所有的TAB键必须转化为空格，否则会报错。如果自己不知道如何规范化，可以：

# 安装gn工具
sudo apt-get install ninja-build
sudo apt install generate-ninja
# 规范化BUILD.gn
gn format BUILD.gn

4、创建源代码

utils_thread_sample.cpp主要功能分别是：

声明子线程类
子线程每1秒打印一段信息
主程序每1秒打印子进程相关信息，第5秒时关闭子进程，再打印5秒的子进程相关信息

具体内容如下：

（1）编写子线程类

自定义ThreadSample类，继承OHOS::Thread类。

具体代码如下：

class ThreadSample : public OHOS::Thread {
public:
    ThreadSample() : OHOS::Thread::Thread()
    {
    }
    ~ThreadSample()
    {
    }

protected:
    bool Run() override;
};

注意：

构造函数ThreadSample()必须执行OHOS::Thread的构造函数，否则无效。
Run()函数为开发者需要重写的函数。该函数为开发者需要启动线程执行的代码。
Run()函数必须添加override关键字，表示要重写该函数。

（2）重写ThreadSample::Run()函数

Run()函数每1秒打印一段信息。

具体代码如下：

bool ThreadSample::Run()
{
    static int current = 0;

    current++;
    cout << "Run(): current = " << current << endl;
    sleep(1);

    return true;
}

注意：

OHOS::Thread类会不断地调用Run()函数，所以该函数只需要写成单循环即可。

（3）主程序

主程序每1秒打印子进程相关信息，第5秒时关闭子进程，再打印5秒的子进程相关信息。

定义ThreadSample对象并启用。

int main(int argc, char **argv)
{
    ThreadSample thread;

    // 启动线程
    thread.Start("thread sample", OHOS::THREAD_PROI_NORMAL, 0);
    ......
}

查看子线程的相关数据。

for (int i = 0; i < (2 * FORMAX); i++) {
    cout << "main: i = " << i << endl;
    cout << "   ThreadId   = " << thread.GetThread() << endl;
    cout << "   ReadyToWork = " << thread.ReadyToWork() << endl;
    cout << "   IsExitPending = " << thread.IsExitPending() << endl;
    cout << "   IsRunning = " << thread.IsRunning() << endl;
    ......
    sleep(1);
}

第5秒后发起异步关闭子线程。

for (int i = 0; i < (2 * FORMAX); i++) {
    ......
    if (i == (1 * FORMAX)) {
        // 异步停止线程，不用等待，直接返回
        cout << "main: NotifyExitAsync" << endl;
        thread.NotifyExitAsync();
    }
    ......
    sleep(1);
}

注意：NotifyExitAsync()是异步关闭线程，在此并没有关闭线程。

同步等待子进程关闭。

thread.NotifyExitSync();

注意：NotifyExitSync()是同步关闭线程，在此需要等待线程关闭才会返回。

四、运行程序

系统启动后，运行命令：

utils_thread

五、运行结果

运行结果：

# utils_thread
main: i = 0
   ThreadId   = 4154539380
   ReadyToWork = 1
   IsExitPending = 0
   IsRunning = 1
Run():
main: i = 1
   ThreadId   = 4154539380
   ReadyToWork = 1
   IsExitPending = 0
   IsRunning = Run(): 1

main: i = 2
   ThreadId   = 4154539380
   ReadyToWork = 1
   IsExitPending = 0
   IsRunning = 1
Run():
main: i = 3
   ThreadId   = Run():
4154539380
   ReadyToWork = 1
   IsExitPending = 0
   IsRunning = 1
Run(): 
main: i = 4
   ThreadId   = 4154539380
   ReadyToWork = 1
   IsExitPending = 0
   IsRunning = 1
Run(): 
main: i = 5
   ThreadId   = 4154539380
   ReadyToWork = 1
   IsExitPending = 0
   IsRunning = 1
Run(): 
main: i = 6
   ThreadId   = 4154539380
   ReadyToWork = 1
   IsExitPending = 0
   IsRunning = 1
Run(): 
main: i = 7
   ThreadId   = 4154539380
   ReadyToWork = 1
   IsExitPending = 0
   IsRunning = 1
Run(): 
main: i = 8
   ThreadId   = 4154539380
   ReadyToWork = 1
   IsExitPending = 0
   IsRunning = 1
Run(): 
main: i = 9
   ThreadId   = 4154539380
   ReadyToWork = 1
   IsExitPending = 0
   IsRunning = 1
Run(): 
main: i = 10
   ThreadId   = 4154539380
   ReadyToWork = 1
   IsExitPending = 0
   IsRunning = 1
main: NotifyExitAsync
main: i = 11
   ThreadId   = 4294967295
   ReadyToWork = 1
   IsExitPending = 1
   IsRunning = 0
main: i = 12
   ThreadId   = 4294967295
   ReadyToWork = 1
   IsExitPending = 1
   IsRunning = 0
main: i = 13
   ThreadId   = 4294967295
   ReadyToWork = 1
   IsExitPending = 1
   IsRunning = 0
main: i = 14
   ThreadId   = 4294967295
   ReadyToWork = 1
   IsExitPending = 1
   IsRunning = 0
#

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