Como é implementado o Multithread Orientado a Objetos
em C++11
? em java isso é possível através das Extensão da Class Thread
/ Implementação da interface Runnable
e sobrescrevendo o Método Run de ambas. Em C++11
não consegui identificar uma forma Nativa
de fazer isso. Quais são as construções equivalentes as de Java
a wait
, notify
, notifyAll
, synchronized
, yield
, isAlive
?
1 Resposta
A partir do padrão C++11 foram introduzidas funcionalidades referentes a programação concorrente. Estas funcionalidades podem ser encontradas nos arquivos:
<conditional_variable>
<future>
<mutex>
<thread>
Nesse arquivos você tem acesso a diversas funções e classes que oferecem o básico para você poder construir aplicações concorrentes.
Respondendo especificamente as suas dúvidas com relação aos equivalentes em Java:
Primeiramente temos que lembrar que ideologicamente C++ e Java são linguagens bem diferentes, em C++ orientação à objeto é apenas mais uma ferramenta e normalmente não é imposta ao usuário. Sendo assim, para a utilização das bibliotecas de concorrência não existe a mesma exigência de criar uma classe que herde de Runnable
ou Thread
.
Esse é um exemplo em C++ da criação de uma std::thread
que executa a função thread_main
:
std::thread t{ thread_main };
thread_main
pode ser qualquer coisa que possa ser invocada como uma função que não recebe parâmetros e não retorna nada.
Alguns exemplos de implementação:
// Função comum
void thread_main()
{
while (true)
{
std::cout << "Ola de outra thread.\n";
}
}
// Lambda
auto thread_main = []() {
while (true)
{
std::cout << "Ola de outra thread.\n";
}
};
Outras diferenças da implementação de threads em C++:
std::thread
começa a executar imediatamente. (Como se chamasse o métodostart
de Java no construtor)- antes de um objeto do tipo
std::thread
ser destruído é obrigatório que se chame um dos seguintes métodos:std::thread::join
: bloqueia e espera que a thread termine de executar.std::thread::detach
: libera a thread para continuar executando independentemente.
Com relação aos métodos de Java, só existe uma equivalência direta:
Thread.yield
=std::this_thread::yield
Em C++ as funcionalidade de notificação (sinais) são implementados por uma classe separada, std::condition_variable
. Sendo assim, temos as seguintes equivalências:
Object.wait
:Java
Object obj; // ... obj.wait();
C++
std::condition_variable obj_cond; std::mutex obj_mutex; object obj; // ... std::unique_lock<std::mutex> lock(obj_mutex); cond.wait(lock);
Object.notify
:Java
Object obj; // ... obj.notify();
C++
std::condition_variable obj_cond; object obj; // ... cond.notify_one();
Object.notifyAll
:Java
Object obj; // ... obj.notifyAll();
C++
std::condition_variable obj_cond; object obj; // ... cond.notify_all();
Para as outras funcionalidades que você perguntou, não existe uma equivalência direta:
Thread.isAlive
:std::thread
não oferece um método para verificar se a thread ainda esta sendo executada, para obter esse comportamento seria necessário usar um dos métodos da seção anterior oustd::promise<T>
/std::future<T>
.synchronized
: Em C++ você precisa fazer isso manualmente, você pode criar umstd::mutex
associado a cada objeto que você gostaria de utilizar como objeto monitor nosynchronized
de Java. Um exemplo dessa conversão:Java
Object obj; // ... synchronized (obj) { // Faz algo com obj aqui }
C++
std::mutex obj_mutex; object obj; // ... { std::lock_guard<std::mutex> guard(obj_mutex); // Faz algo com obj aqui }
Referências:
- Lista das bibliotecas de concorrencia (Em inglês)
std::thread
(Em inglês)std::condition_variable
(Em inglês)std::mutex
(Em inglês)