Linux高级环境编程实验报告3.doc

作 业 报 告学生姓名： 学 号： 指导教师：学生E-mail： 一、作业名称： 自定义消息队列二、作业要求 自行设计一个消息队列（不能依赖已有库的队列），实现一般队列的操作：入列、出列以及队列判空，另外要保证线程安全，并且能够接收CLMessage类继承体系的消息；需要提供发送消息的通信类，以及循环消息的管理类，保证能够支持线程之间的通信。三、设计与实现根据要求分析，首先不能依赖已有库的队列，我们可以利用单链表来创建一个队列，对于消息的出队与入队操作，需要设定两个指针，头指针和尾指针，分别指向队头和队尾，根据队列的要求，队头处只能读（出队），队尾只能写（入队）。对于判空操作，设定队头指针等于队尾指针时为空。代码清单3.1 自定义队列的实现struct CLNode/链表节点 T data; struct CLNode *next;template class CLMyQueueprivate: struct CLNode *QueueHead;/队头指针 struct CLNode *QueueTail;/队尾指针public: CLMyQueue(); CLMyQueue(); void Push(T data); /数据入队操作 T Pop(); /数据出队操作 bool IsEmpty();/不能从空队列读数据，因此需进行队列判空 ;template CLMyQueue:CLMyQueue()/构造函数中对队列进行初始化操作，队头、队尾置空 QueueHead = NULL; QueueTail = NULL;template CLMyQueue:CLMyQueue()/析构函数清空队列中的所有数据 while (QueueHead != NULL) /队头不为空，则清除队头，继续找队头的后继结点，删除所有的结点数据 struct CLNode *t = QueueHead; QueueHead = QueueHead-next; delete t; template void CLMyQueue:Push(T data)/数据入队操作 if (IsEmpty()/如果队列为空，将数据入队，并且队头和队尾指针都指向该数据 QueueHead = new struct CLNode; QueueHead-data = data; QueueTail = QueueHead; return; /在队尾插入数据 struct CLNode *newNode = new struct CLNode; newNode-data = data; newNode-next = NULL; QueueTail-next = newNode; QueueTail = newNode;template T CLMyQueue:Pop()/数据出队操作 if (IsEmpty()/不能从空队列中读数据，因此判定队列是否为空，空则返回空指针 return NULL; T data = QueueHead-data;/取出对头数据，并修改队头指针 struct CLNode *t = QueueHead; QueueHead = QueueHead-next; delete t; return data;template bool CLMyQueue:IsEmpty()/判断队列是否为空 if (QueueHead = NULL) /当队头指针为空时，队列为空 return true; return false;代码清单3.1给出了自定义消息队列的实现。开始定义了单链表结点的结构。在自定义队列类CLMyQueue中给出了入队和出队的操作，分别是Push和Pop函数，当然，要注意一些细节，在出队时要判断队列是否为空，若为空则无法进行出队操作，同样在进行入队操作是要判断是否队满。四、测试自定义两个CLMessage类的继承体，封装乘法操作的CLMultipMessage消息类和CLQuitMessage退出消息类，定义子线程的回调函数，即子线程的执行体。在main()函数中，创建子线程，主线程向消息队列传递CLSUBMessage消息和CLQuitMessage消息。子线程从队列中获取消息，并执行相应消息体操作如减法操作和退出操作。代码清单4.1 测试代码class CLMsgPro;class CLMultipMessage : public CLMessage /继承CLMessage的乘法消息public: friend class CLMsgPro; CLMultipMessage(int Op1,int Op2):CLMessage(MULTIP_MSG) /构造函数初始化 m_Op1=Op1; m_Op2=Op2; virtual CLMultipMessage() int m_Op1; int m_Op2;class CLQuitMessage : public CLMessage /继承CLMessage的退出消息public: CLQuitMessage() : CLMessage(QUIT_MSG) virtual CLQuitMessage();class CLMsgPro : public CLMessageObserver /CLMsgPro继承CLMessageObserver，是线程执行体public: CLMsgPro() virtual CLMsgPro() virtual CLStatus Initialize(CLMessageLoopManager *pMessageLoop, void* pContext) /注册回调函数到线程，用于绑定，可以找到具体做什么操作 pMessageLoop-Register(MULTIP_MSG, (CallBackForMessageLoop)(&CLMsgPro:Do_MultipMsg);pMessageLoop-Register(QUIT_MSG, (CallBackForMessageLoop)(&CLMsgPro:Do_QuitMsg); return CLStatus(0, 0); CLStatus Do_MultipMsg(CLMessage *pM) CLMultipMessage *pMultipMsg = (CLMultipMessage *)pM; coutm_Op1*pMultipMsg-m_Op2endl; /加法消息return CLStatus(0, 0); CLStatus Do_QuitMsg(CLMessage *pM)coutquit.endl; /退出消息return CLStatus(QUIT_MESSAGE_LOOP, 0);int main()CLThreadForMsgLoop myTthread(new CLMsgPro, childThread, true); /创建线程myTthread.Run(0);CLExecutiveNameServer:PostExecutiveMessage(childThread, new CLMultipMessage(3,2); /向childThread线程发送消息 CLExecutiveNameServer:PostExecutiveMessage(childThread, new CLQuitMessage();return 0;代码清单4.1是自定义消息队列程序的测试代码，在main函数中创建CLThreadForMsgLoop类的对象，向childThread线程发送乘法消息，提供参数3和2（做3*2