การอินเทอร์รัพท์ใน boost::thread

สืบเนื่องจากการใช้งาน std::thread ซึ่งผมคิดไปเองว่า gcc น่าจะรองรับมาตรฐาน C++11 ไปเรียบร้อยแล้ว แต่ปรากฎว่าไม่เป็นเช่นนั้นเนื่องจาก gcc ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันเป็นรุ่นที่ 4.6 ยังไม่รองรับทั้งหมด (สถานะของมาตรฐาน c++ สำหรับ gcc 4.6 สามารถดูได้จาก Status of Experimental C++0x Support in GCC 4.6) และ std::thread ถึงแม้จะใช้งานได้บ้างแล้ว (สร้าง std::thread อ็อบเจกต์ได้ join ได้ แต่อินเทอร์รัพท์ไม่ได้) แต่ก็ยังต้องรอให้เธรดที่ถูกสร้างขึ้นจบการทำงานไปตามปรกติวิสัย ซึ่งในงานบางอย่างจำเป็นต้องใช้การอินเทอร์รัพท์เข้าช่วย ซึ่งในบทความนี้จะทดลองใช้งานไลบรารีเธรดจาก boost แทน
เหตุผลนึ่งที่เลือกไลบรารีจาก boost เนื่องจาก boost::thread นั้นเหมือนกับมาตฐาน C++11 มากทีเดียว หาก gcc อิมพลีเมนท์ std::thread พร้อมที่จะให้ใช้งานแล้วการย้ายกลับไปใช้ std::thread จะทำได้ไม่ยากนัก เริ่มจากตัวอย่างง่ายๆ กันก่อน (ลอกตัวอย่างจาก เรื่องวุ่นๆ ของ std::thread ใน C++0x)

// boost_thread.cpp

#include <iostream>

#include <boost/thread.hpp>

using namespace std;



class DoWork

{

public:

 DoWork(){

  cout << "this in constructor : " << this << endl;

  this->running = false;

 }



 bool running;



 void operator()(){

  cout << "show running by operator : " << running << endl;

  cout << "show this by operator : " << this << endl;

  sleep(2);

  cout << "show running by operator after wake up : "<< running << endl;

 }



 void showRunning(){

  cout << "show running : " << running << endl;

  cout << "show this in show : " << this << endl;

 }

};





int main(){



 //pass dw to thread by value

 cout << "pass dw1 to thread" << endl;

 DoWork dw1;

 dw1.showRunning();

 boost::thread t1(dw1);

 sleep(1);

 dw1.running = true;

 dw1.showRunning();

 sleep(1);

 t1.join();



 //pass dw to thread by reference

 cout << endl << "pass dw2 to thread" << endl;

 DoWork dw2;

 dw2.showRunning();

 boost::thread t2(boost::ref(dw2));

 sleep(1);

 dw2.running = true;

 dw2.showRunning();

 t2.join();



 return 0;

}

คอมไพล์และเรียกทำงาน $ g++ boost_thread.cpp -lboost_thread
$ ./a.out
pass dw1 to thread
this in constructor : 0x7fff9ff7c28f
show running : 0
show this in show : 0x7fff9ff7c28f
show running by operator : 0
show this by operator : 0x25ef1f8
show running : 1
show this in show : 0x7fff9ff7c28f
show running by operator after wake up : 0

pass dw2 to thread
this in constructor : 0x7fff9ff7c26f
show running : 0
show this in show : 0x7fff9ff7c26f
show running by operator : 0
show this by operator : 0x7fff9ff7c26f
show running : 1
show this in show : 0x7fff9ff7c26f
show running by operator after wake up : 1

ตัวอย่างต่อไปนี้ใช้ทดสอบการอินเทอร์รัพท์ โคดด้านล่างเป็นตัวอย่างที่ไม่มี อินเทอร์รัพท์

//test_interupt.cpp 

#include <iostream>

using namespace std;



#include <boost/thread.hpp>

#include <boost/date_time/posix_time/posix_time.hpp>



class Timer

{

public:

 bool running;

 Timer(){

  cout << "Construct Timer " << endl;

  this->running = false;

 }



 void operator()(){

  this->running = true;

  while(this->running){

   boost::posix_time::ptime current_time = boost::posix_time::microsec_clock::local_time();

   cout<<"current time:: "<<current_time<<endl;

   boost::posix_time::time_duration sleep_time = boost::posix_time::seconds(2);

   boost::this_thread::sleep(sleep_time);

  }

   

 }

};





int main(){

 Timer timer;

 boost::thread t(boost::ref(timer));

 

 cout << "main sleep: 10s"<<endl;

 sleep(10);

  

 // cout << "interrupt thread t"<<endl;

 // t.interrupt();

 

 cout << "main sleep: 10s"<<endl;

 sleep(10);

 

 cout << "set timer running = false"<<endl;

 timer.running = false;

 t.join();



return 0;

}

คอมไพล์และเรียกทำงาน $ g++ test_interupt.cpp -lboost_thread -lboost_date_time
$ ./a.out
Construct Timer
main sleep: 10s
current time:: 2011-Dec-12 12:13:49.554883
current time:: 2011-Dec-12 12:13:51.555281
current time:: 2011-Dec-12 12:13:53.555459
current time:: 2011-Dec-12 12:13:55.555621
current time:: 2011-Dec-12 12:13:57.555803
main sleep: 10s
current time:: 2011-Dec-12 12:13:59.555971
current time:: 2011-Dec-12 12:14:01.556132
current time:: 2011-Dec-12 12:14:03.556296
current time:: 2011-Dec-12 12:14:05.556461
current time:: 2011-Dec-12 12:14:07.556638
set timer running = false

ทดลอง เอาคอมเมนท์ บรรทดที่ 37 และ 38 ออก
37 // cout << "interrupt thread t" << endl;
38 // t.interrupt();
เป็น
37 cout << "interrupt thread t" << endl;
38 t.interrupt();
คอมไพล์และเรียกทำงานใหม่อีกครั้ง $ g++ test_interupt.cpp -lboost_thread -lboost_date_time
$ ./a.out
Construct Timer
main sleep: 10s
current time:: 2011-Dec-12 12:21:16.090885
current time:: 2011-Dec-12 12:21:18.106295
current time:: 2011-Dec-12 12:21:20.106476
current time:: 2011-Dec-12 12:21:22.106648
current time:: 2011-Dec-12 12:21:24.106809
interrupt thread t
main sleep: 10s
set timer running = false

จะสังเกตได้ว่าเธรด t จะถูกขัดจังหวะการทำงาน ส่งผลให้ไม่มีการแสดงข้อความวันและเวลาออกมาอีก
ข้อพึ่งระวัง เนื่องจาก boost::this_thread::sleep(sleep_time); มีการอิมพลิเมนท์ interrupt point เอาไว้ดังนั้นเราจึงสามารถหยุดการทำงานของเธรดได้หากเราใช้ sleep ซึ่งเป็นฟังก์ชันใน cstdlib แทนเธรดจะไม่ถูกอินเทอร์รัพท์และจะทำงานปรกติแทน
ทดลองเปลี่ยน boost::this_thread::sleep(sleep_time); ในบรรทัดที่ 23 เป็น sleep(sleep_time.total_seconds()); แทนแล้ว คอมไพล์และเรียกทำงานใหม่อีกครั้ง $ g++ test_interupt.cpp -lboost_thread -lboost_date_time
$ ./a.out
Construct Timer
main sleep: 10s
current time:: 2011-Dec-12 12:33:21.625318
current time:: 2011-Dec-12 12:33:23.625694
current time:: 2011-Dec-12 12:33:25.625857
current time:: 2011-Dec-12 12:33:27.626025
current time:: 2011-Dec-12 12:33:29.626215
interrupt thread t
main sleep: 10s
current time:: 2011-Dec-12 12:33:31.626383
current time:: 2011-Dec-12 12:33:33.626552
current time:: 2011-Dec-12 12:33:35.626737
current time:: 2011-Dec-12 12:33:37.626902
current time:: 2011-Dec-12 12:33:39.627088
set timer running = false