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C++多线程及定时器类库的设计与实现

多线程和定时器技术在程序设计中具有十分重要的地位。但由于平台的差异导致Windows和Linux系统的多线程编程无法统一标准。本文根据Windows和Linux平台下多线程接口之间的异同,进行了再次扩展和封装,实现多线程库的统一接口,弥合了平台之间编程上的差异。另外,在Linux平台上没有方便而高效的定时器,给程序开发带来了极大的不便。因此,本论文利用Linux固有的相关函数,进行了二次开发和扩展,重新实现了一个Linux定时器。经过最终的严格测试,多线程库和Linux定时器都达到了十分理想的效果。
[关键词] 跨平台;多线程机制;移植;Linux定时器
1.2  毕业设计的内容与论文结构
本论文研究的内容主要包括多线程的工作原理、多线程的内部机制、实现多线程要解决的关键问题、跨平台程序设计的问题、Linux环境下的线程实现原理、Windows环境下的线程实现原理、如何跨平台(Linux/Windows)地实现一个多线程库、Linux下的时钟机制、如何在Linux下实现一个高效定时器。最后,还要对实现的多线程库和Linux定时器进行测试,保证他们的正确性和可用性。
本论文共分为五章,各章主要内容介绍如下:
第一章:简单的介绍一下课题研究的背景、意义、内容与论文结构。
第二章:主要对多线程、定时器进行初步的探究。
第三章:规定设计的目标和要求。
第四章:对关键性问题进行深入分析,并且针对定时器和跨平台的多线程类库提出合理的设计思想和方案。
第五章:描述具体的设计和实现细节。
目    录
1 绪论 1
1.1 背景和意义 1
1.2 毕业设计的内容与论文结构 2
2 问题初步探究 2
2.1 关于线程 2
2.1.1 线程的访问权限 3
2.1.2 线程调度与优先级 4
2.1.3 线程模型 4
2.1.4 Linux下的线程 6
2.1.5 Windows下的线程 10
2.2 关于定时器 12
2.2.1 定时器的功能描述 13
2.2.2 Windows下的定时器 13
3 设计目标和要求 14
3.1 接口的设计原则 14
3.2 编译和连接 15
3.3 稳定性和运行效率 16
4 设计思想和方案 17
4.1 关键问题分析 17
4.1.1 线程的访问权限 17
4.1.2 函数可重入 17
4.2 移植pthread线程库 18
4.3 再次封装select函数 19
5 详细设计与实现 21
5.1 实现的原则 21
5.2 线程实体的定义 21
5.3 线程操作的设计与实现 22
5.3.1 线程创建和退出 22
5.3.2 线程等待 23
5.4 线程同步的设计与实现 24
5.4.1 互斥锁 24
5.4.2 条件同步 25
5.4.3 读写锁 26
5.5 定时器的设计与实现 27
结束语 31
参考文献 32
附录 33
致谢 38
 

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