20200113，上午重构

binary_buf和htread_condition模块

CMakeLists.txt

@@ -25,7 +25,7 @@ include_directories(
 #        Locate
 
         error_code
-
+        tool
         #        /usr/local/include/modbus
         ${PCL_INCLUDE_DIRS}
         ${OpenCV_INCLUDE_DIRS}
@@ -37,13 +37,16 @@ aux_source_directory(${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/plc PLC_SRC )
 aux_source_directory(${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/Locate LOCATE_SRC )
 aux_source_directory(${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/terminor TERMINOR_SRC )
 aux_source_directory(${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/task TASK_MANAGER_SRC )
+aux_source_directory(${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/tool TOOL_SRC )
 
 
 add_executable(LidarMeasure ./main.cpp ./error_code/error_code.cpp
 #        ./src/StdCondition.cpp ./src/CalibParam.pb.cc
-        ./tool/StdCondition.cpp
+        ./tool/StdCondition.cpp ./tool/binary_buf.cpp
         ./globalmsg.pb.cc ./MeasureTopicPublisher.cpp ./laser/laser_task_command
-        ${LASER_SRC} ${PLC_SRC} ${TERMINOR_SRC} ${LOCATE_SRC} ${TASK_MANAGER_SRC} )
+        ${LASER_SRC} ${PLC_SRC} ${TERMINOR_SRC} ${LOCATE_SRC} ${TASK_MANAGER_SRC}
+#        ${TOOL_SRC}
+        tool/thread_condition.h tool/thread_condition.cpp)
 
 
 

main.cpp

@@ -38,6 +38,22 @@ bool read_proto_param(std::string file, ::google::protobuf::Message& parameter)
 
 int main(int argc,char* argv[])
 {
+	char * asd = "asd";
+	char * zxc = "zxc";
+	char * sdf = "asd";
+	const char * q=NULL;
+	char * p=NULL;
+	cout << (strncmp(asd, sdf, 3) == 0) << endl;
+	cout << (strncmp(asd, zxc, 3) == 0) << endl;
+	cout << (strncmp(asd, q, 3) == 0) << endl;
+	cout << (strncmp(p, sdf, 3) == 0) << endl;
+	cout << (strncmp(p, q, 3) == 0) << endl;
+
+
+
+
+
+
 	std::cout << "start!" << std::endl;
 
 	Error_manager err;

tool/binary_buf.cpp

@@ -0,0 +1,319 @@
+
+/*
+ * binary_buf是二进制缓存
+ * 这里用字符串，来存储雷达的通信消息的原始数据
+ * binary_buf 的内容格式：消息类型 + 消息数据
+ *
+ * 例如思科的雷达的消息类型
+ * ready->ready->start->data->data->data->stop->ready->ready
+ *
+ * 提供了 is_equal 系列的函数，来进行判断前面的消息类型
+ * 
+ * 注意了：m_buf是中间可以允许有‘\0’的，不是单纯的字符串格式
+ * 			末尾也不一定是‘\0’
+ */
+
+#include "binary_buf.h"
+
+#include <string>
+#include <string.h>
+
+binary_buf::binary_buf()
+{
+	mp_buf = NULL;
+	m_length = 0;
+}
+
+binary_buf::binary_buf(const binary_buf& other)
+{
+	mp_buf = NULL;
+	m_length = 0;
+
+	if ( other.m_length > 0 && other.mp_buf != NULL)
+	{
+		mp_buf = (char*)malloc(other.m_length);
+		memcpy(mp_buf, other.mp_buf, other.m_length);
+		m_length = other.m_length;
+	}
+}
+
+binary_buf::~binary_buf()
+{
+	if ( mp_buf )
+	{
+		free(mp_buf);
+		mp_buf = NULL;
+	}
+	m_length = 0;
+}
+
+
+//使用参数构造，深拷贝，len为0时，使用strlen(buf)，不存储结束符'\0'
+binary_buf::binary_buf(const char* p_buf, int len)
+{
+	mp_buf = NULL;
+	m_length = 0;
+
+	if ( p_buf != NULL)
+	{
+		if (len <= 0)
+		{
+			len = strlen(p_buf);
+		}
+
+		mp_buf = (char*)malloc(len);
+		memcpy(mp_buf, p_buf, len);
+		m_length = len;
+	}
+}
+
+//重载=，深拷贝，
+binary_buf& binary_buf::operator=(const binary_buf& other)
+{
+	clear();
+
+	if ( other.m_length > 0 && other.mp_buf != NULL)
+	{
+		mp_buf = (char*)malloc(other.m_length);
+		memcpy(mp_buf, other.mp_buf, other.m_length);
+		m_length = other.m_length;
+	}
+	return *this;
+}
+
+//重载=，深拷贝，使用strlen(buf)，不存储结束符'\0'
+binary_buf& binary_buf::operator=(const char* p_buf)
+{
+	clear();
+
+	if ( p_buf != NULL)
+	{
+		int len = strlen(p_buf);
+		mp_buf = (char*)malloc(len);
+		memcpy(mp_buf, p_buf, len);
+		m_length = len;
+	}
+	return *this;
+}
+
+//重载+，other追加在this的后面，
+binary_buf& binary_buf::operator+(binary_buf& other)
+{
+	if (other.mp_buf != NULL && other.m_length > 0)
+	{
+		int t_length_total = m_length + other.m_length;
+		char* tp_buf_total = (char*)malloc(t_length_total);
+		memcpy(tp_buf_total, mp_buf, m_length);
+		memcpy(tp_buf_total + m_length, other.mp_buf, other.m_length);
+		free(mp_buf);
+		mp_buf = tp_buf_total;
+		m_length = t_length_total;
+	}
+	return *this;
+}
+
+//重载+，追加在this的后面，使用strlen(buf)，不存储结束符'\0'
+binary_buf& binary_buf::operator+(const char* p_buf)
+{
+	if (p_buf != NULL )
+	{
+		int t_length_back = strlen(p_buf);
+		int t_length_total = m_length + t_length_back;
+		char* tp_buf_total = (char*)malloc(t_length_total);
+		memcpy(tp_buf_total, mp_buf, m_length);
+		memcpy(tp_buf_total + m_length, p_buf, t_length_back);
+		free(mp_buf);
+		mp_buf = tp_buf_total;
+		m_length = t_length_total;
+	}
+	return *this;
+}
+
+//重载[]，允许直接使用数组的形式，直接访问buf的内存。注意，n值必须在0～m_length之间，
+char& binary_buf::operator[](int n)
+{
+	if (n >= 0 && n < m_length)
+	{
+		return mp_buf[n];
+	}
+	else
+	{
+		throw (n);
+	}
+}
+
+
+//判空
+bool binary_buf::is_empty()
+{
+	if ( mp_buf != NULL && m_length > 0 )
+	{
+		return false;
+	}
+	else
+	{
+		return true;
+	}
+}
+
+//清空
+void binary_buf::clear()
+{
+	if ( mp_buf )
+	{
+		free(mp_buf);
+		mp_buf = NULL;
+	}
+	m_length = 0;
+}
+
+
+//比较前面部分的buf是否相等，使用 other.m_length 为标准
+bool binary_buf::is_equal_front(const binary_buf& other)
+{
+	if ( other.mp_buf == NULL || other.m_length <= 0 )
+	{
+		if ( mp_buf == NULL || m_length <= 0 )
+		{
+			return true;
+		}
+		else
+		{
+			return false;
+		}
+	}
+	else
+	{
+		if ( mp_buf != NULL && m_length > 0 )
+		{
+			if ( other.m_length > m_length )
+			{
+				return false;
+			}
+			return  (strncmp((const char*)mp_buf, other.mp_buf, other.m_length) == 0);
+		}
+		else
+		{
+			return false;
+		}
+
+	}
+}
+
+//比较前面部分的buf是否相等，len为0时，使用strlen(buf)为标准，不比较结束符'\0'
+bool binary_buf::is_equal_front(const char* p_buf, int len)
+{
+	if ( p_buf == NULL )
+	{
+		if ( mp_buf == NULL || m_length <= 0 )
+		{
+			return true;
+		}
+		else
+		{
+			return false;
+		}
+	}
+	else
+	{
+		if ( mp_buf != NULL && m_length > 0 )
+		{
+			if ( len == 0 )
+			{
+				len = strlen(p_buf);
+			}
+			if ( len > m_length )
+			{
+				return false;
+			}
+			return  (strncmp((const char*)mp_buf, p_buf, len) == 0);
+		}
+		else
+		{
+			return false;
+		}
+
+	}
+}
+
+//比较的buf是否全部相等，
+bool binary_buf::is_equal_all(const binary_buf& other)
+{
+	if ( other.mp_buf == NULL || other.m_length <= 0 )
+	{
+		if ( mp_buf == NULL || m_length <= 0 )
+		{
+			return true;
+		}
+		else
+		{
+			return false;
+		}
+	}
+	else
+	{
+		if ( mp_buf != NULL && m_length > 0 )
+		{
+			if ( other.m_length != m_length )
+			{
+				return false;
+			}
+			return  (strncmp((const char*)mp_buf, other.mp_buf, other.m_length) == 0);
+		}
+		else
+		{
+			return false;
+		}
+
+	}
+}
+//比较的buf是否全部相等，不比较结束符'\0'
+bool binary_buf::is_equal_all(const char* p_buf)
+{
+	if ( p_buf == NULL )
+	{
+		if ( mp_buf == NULL || m_length <= 0 )
+		{
+			return true;
+		}
+		else
+		{
+			return false;
+		}
+	}
+	else
+	{
+		if ( mp_buf != NULL && m_length > 0 )
+		{
+			int	len = strlen(p_buf);
+			if ( len != m_length )
+			{
+				return false;
+			}
+			return  (strncmp((const char*)mp_buf, p_buf, len) == 0);
+		}
+		else
+		{
+			return false;
+		}
+
+	}
+}
+
+
+
+
+char*	binary_buf::get_buf()const
+{
+	return mp_buf;
+}
+
+int		binary_buf::get_length()const
+{
+	return m_length;
+}
+
+
+
+
+

tool/binary_buf.h

@@ -0,0 +1,75 @@
+
+/*
+ * binary_buf是二进制缓存
+ * 这里用字符串，来存储雷达的通信消息的原始数据
+ * binary_buf 的内容格式：消息类型 + 消息数据
+ *
+ * 例如思科的雷达的消息类型
+ * ready->ready->start->data->data->data->stop->ready->ready
+ *
+ * 提供了 is_equal 系列的函数，来进行判断前面的消息类型
+ *
+ * 注意了：m_buf是中间可以允许有‘\0’的，不是单纯的字符串格式
+ * 			末尾也不一定是‘\0’
+ */
+
+#ifndef LIDARMEASURE_BINARY_BUF_H
+#define LIDARMEASURE_BINARY_BUF_H
+
+
+//#include "../error_code/error_code.h"
+
+//二进制缓存，
+class binary_buf
+{
+public:
+	binary_buf();
+	binary_buf(const binary_buf& other);
+	~binary_buf();
+
+	//使用参数构造，深拷贝，len为0时，使用strlen(buf)，不存储结束符'\0'
+	binary_buf(const char* p_buf, int len = 0);
+	//重载=，深拷贝，
+	binary_buf& operator=(const binary_buf& other);
+	//重载=，深拷贝，使用strlen(buf)，不存储结束符'\0'
+	binary_buf& operator=(const char* p_buf);
+	//重载+，other追加在this的后面，
+	binary_buf& operator+(binary_buf& other);
+	//重载+，追加在this的后面，使用strlen(buf)，不存储结束符'\0'
+	binary_buf& operator+(const char* p_buf);
+	//重载[]，允许直接使用数组的形式，直接访问buf的内存。注意，n值必须在0～m_length之间，
+	char& operator[](int n);
+
+	//判空
+	bool is_empty();
+	//清空
+	void clear();
+
+	//比较前面部分的buf是否相等，使用 other.m_length 为标准
+	bool is_equal_front(const binary_buf& other);
+	//比较前面部分的buf是否相等，len为0时，使用strlen(buf)为标准，不比较结束符'\0'
+	bool is_equal_front(const char* p_buf, int len = 0);
+
+	//比较的buf是否全部相等，
+	bool is_equal_all(const binary_buf& other);
+	//比较的buf是否全部相等，不比较结束符'\0'
+	bool is_equal_all(const char* p_buf);
+
+
+
+public:
+	char*		get_buf()const;
+	int			get_length()const;
+
+protected:
+	char*			mp_buf;				//二进制缓存指针
+	int				m_length;			//二进制缓存长度
+
+private:
+
+};
+
+
+
+
+#endif //LIDARMEASURE_BINARY_BUF_H

tool/thread_condition.cpp

@@ -0,0 +1,155 @@
+
+
+/* Thread_condition 是多线程的条件控制类，主要是控制线程的启停和退出
+ * 线程创建后，一般是循环运行，
+ * 为了防止线程暂满整个cpu，那么需要线程在不工作的是否进入等待状态。
+ * Thread_condition 就可以控制线程的运行状态。
+ *
+	std::atomic<bool> m_pass_ever		//线程能否直接通过等待，对后面的线程也生效。
+	std::atomic<bool> m_pass_once		//线程能否直接通过等待，一次（通过一次之后，wait里面自动改为false）
+ * 外部调用notify系列的函数，唤醒等待的线程，让线程执行功能函数。
+ * 如果需要线程循环多次执行功能函数，那么就使用 notify_all(true)，后面的线程可以直接通过等待了。
+ * 再使用 notify_all(false) ，即可停止线程，让其继续等待。
+ * 如果只想要线程执行一次，那就使用 notify_all(false, true)
+ * 注：notify_all(false, true)和notify_one(false, true) 一样，只能让其中一个线程执行一次
+ *
+ * m_kill //是否杀死线程，让线程强制退出，
+ * 外部调用 kill_all() 函数，可以直接通知线程自动退出。
+	//杀死所有的线程，强制退出线程函数，只是操作受当前Thread_condition影响的所有线程
+	//唤醒所有线程，使其通过等待，但是不能运行功能函数，必须直接return
+	// 注：只是修改m_kill为true，需要线程函数实时检测kill的状态，来return线程。
+	//		通过等待之后，也要检查kill的状态，如果为真，那么就不能执行功能函数，应该直接return
+
+ 注：notify唤醒线程之后，wait里面的判断函数会重新判断。
+ */
+
+#include "thread_condition.h"
+
+Thread_condition::Thread_condition()
+{
+	m_kill = false;
+	m_pass_ever = false;
+	m_pass_once = false;
+}
+Thread_condition::~Thread_condition()
+{
+
+}
+
+//无限等待，由 is_pass_wait 决定是否阻塞。
+//返回m_pass，
+bool Thread_condition::wait()
+{
+	std::unique_lock<std::mutex> loc(m_mutex);
+	m_condition_variable.wait(loc,std::bind(is_pass_wait,this));
+	bool t_pass = is_pass_wait(this);
+	m_pass_once = false;
+	return t_pass;
+}
+//等待一定的时间（默认时间单位：毫秒ms），由 is_pass_wait 决定是否阻塞。
+//return：is_pass_wait的结果，	true：线程直接通过等待，false：线程超时了，然后通过等待。
+//注意了：线程阻塞期间，是不会return的。
+bool Thread_condition::wait_for(unsigned int millisecond)
+{
+	std::unique_lock<std::mutex> loc(m_mutex);
+	m_condition_variable.wait_for(loc, std::chrono::milliseconds(millisecond), std::bind(is_pass_wait, this));
+	bool t_pass = is_pass_wait(this);
+	m_pass_once = false;
+	return t_pass;
+}
+//等待一定的时间（时间单位可调），由 is_pass_wait 决定是否阻塞。
+//return：is_pass_wait的结果，	true：线程直接通过等待，false：线程超时了，然后通过等待。
+//注意了：线程阻塞期间，是不会return的。
+template<typename _Rep, typename _Period>
+bool Thread_condition::wait_for_ex(const std::chrono::duration<_Rep, _Period>& time_duration)
+{
+	std::unique_lock<std::mutex> loc(m_mutex);
+	m_condition_variable.wait_for(loc, std::chrono::duration<_Rep, _Period>(time_duration), std::bind(is_pass_wait, this));
+	bool t_pass = is_pass_wait(this);
+	m_pass_once = false;
+	return t_pass;
+}
+
+//唤醒已经阻塞的线程，唤醒一个线程
+//pass_ever 或者 pass_once 为真时，才能唤醒线程。都为假时，线程进入等待。
+void Thread_condition::notify_one(bool pass_ever, bool pass_once)
+{
+	std::unique_lock<std::mutex> loc(m_mutex);
+	m_pass_ever = pass_ever;
+	m_pass_once = pass_once;
+	m_condition_variable.notify_one();
+}
+//唤醒已经阻塞的线程，唤醒全部线程
+//pass_ever 或者 pass_once 为真时，才能唤醒线程。都为假时，线程进入等待。
+void Thread_condition::notify_all(bool pass_ever, bool pass_once)
+{
+	std::unique_lock<std::mutex> loc(m_mutex);
+	m_pass_ever = pass_ever;
+	m_pass_once = pass_once;
+	m_condition_variable.notify_all();
+}
+//注：notify_all(false, true)和notify_one(false, true) 一样，只能让其中一个线程执行一次
+
+
+//杀死所有的线程，强制退出线程函数，只是操作受当前Thread_condition影响的所有线程
+//唤醒所有线程，使其通过等待，但是不能运行功能函数，必须直接return
+// 注：只是修改m_kill为true，需要线程函数实时检测kill的状态，来return线程。
+//		通过等待之后，也要检查kill的状态，如果为真，那么就不能执行功能函数，应该直接return
+void Thread_condition::kill_all()
+{
+	std::unique_lock<std::mutex> loc(m_mutex);
+	m_kill = true;
+	m_condition_variable.notify_all();
+}
+
+//判断是否或者，return !m_kill
+bool Thread_condition::is_alive()
+{
+	return !m_kill;
+}
+
+
+bool Thread_condition::get_kill()
+{
+	return m_kill;
+}
+bool Thread_condition::get_pass_ever()
+{
+	return m_pass_ever;
+}
+bool Thread_condition::get_pass_once()
+{
+	return m_pass_once;
+}
+void Thread_condition::set_kill(bool kill)
+{
+	m_kill = kill;
+}
+void Thread_condition::set_pass_ever(bool pass_ever)
+{
+	m_pass_ever = pass_ever;
+}
+void Thread_condition::set_pass_once(bool pass_once)
+{
+	m_pass_once = pass_once;
+}
+void Thread_condition::reset(bool kill, bool pass_ever, bool pass_once)
+{
+	m_kill = kill;
+	m_pass_ever = pass_ever;
+	m_pass_once = pass_once;
+}
+
+
+//判断线程是否可以通过等待，wait系列函数的判断标志
+//注：m_kill或者m_pass为真时，return true
+bool Thread_condition::is_pass_wait(Thread_condition * other)
+{
+	if ( other == NULL )
+	{
+		throw (other);
+		return false;
+	}
+	return (other->m_kill || other->m_pass_ever || other->m_pass_once);
+}
+

tool/thread_condition.h

@@ -0,0 +1,100 @@
+
+
+/* Thread_condition 是多线程的条件控制类，主要是控制线程的启停和退出
+ * 线程创建后，一般是循环运行，
+ * 为了防止线程暂满整个cpu，那么需要线程在不工作的是否进入等待状态。
+ * Thread_condition 就可以控制线程的运行状态。
+ *
+	std::atomic<bool> m_pass_ever		//线程能否直接通过等待，对后面的线程也生效。
+	std::atomic<bool> m_pass_once		//线程能否直接通过等待，一次（通过一次之后，wait里面自动改为false）
+ * 外部调用notify系列的函数，唤醒等待的线程，让线程执行功能函数。
+ * 如果需要线程循环多次执行功能函数，那么就使用 notify_all(true)，后面的线程可以直接通过等待了。
+ * 再使用 notify_all(false) ，即可停止线程，让其继续等待。
+ * 如果只想要线程执行一次，那就使用 notify_all(false, true)
+ * 注：notify_all(false, true)和notify_one(false, true) 一样，只能让其中一个线程执行一次
+ *
+ * m_kill //是否杀死线程，让线程强制退出，
+ * 外部调用 kill_all() 函数，可以直接通知线程自动退出。
+	//杀死所有的线程，强制退出线程函数，只是操作受当前Thread_condition影响的所有线程
+	//唤醒所有线程，使其通过等待，但是不能运行功能函数，必须直接return
+	// 注：只是修改m_kill为true，需要线程函数实时检测kill的状态，来return线程。
+	//		通过等待之后，也要检查kill的状态，如果为真，那么就不能执行功能函数，应该直接return
+
+ 注：notify唤醒线程之后，wait里面的判断函数会重新判断。
+ */
+
+#ifndef LIDARMEASURE_THREAD_CONDITION_H
+#define LIDARMEASURE_THREAD_CONDITION_H
+
+#include <ratio>
+#include <chrono>
+#include <thread>
+#include <atomic>
+#include <mutex>
+#include <condition_variable>
+
+
+class Thread_condition
+{
+public:
+	Thread_condition();
+	~Thread_condition();
+
+	//无限等待，由 is_pass_wait 决定是否阻塞。
+	//返回m_pass，
+	bool wait();
+	//等待一定的时间（默认时间单位：毫秒ms），由 is_pass_wait 决定是否阻塞。
+	//return：is_pass_wait的结果，	true：线程直接通过等待，false：线程超时了，然后通过等待。
+	//注意了：线程阻塞期间，是不会return的。
+	bool wait_for(unsigned int millisecond);
+
+	//等待一定的时间（时间单位可调），由 is_pass_wait 决定是否阻塞。
+	//return：is_pass_wait的结果，	true：线程直接通过等待，false：线程超时了，然后通过等待。
+	//注意了：线程阻塞期间，是不会return的。
+	template<typename _Rep, typename _Period>
+	bool wait_for_ex(const std::chrono::duration<_Rep, _Period>& time_duration);
+
+	//唤醒已经阻塞的线程，唤醒一个线程
+	//pass_ever 或者 pass_once 为真时，才能唤醒线程。都为假时，线程进入等待。
+	void notify_one(bool pass_ever, bool pass_once = false);
+	//唤醒已经阻塞的线程，唤醒全部线程
+	//pass_ever 或者 pass_once 为真时，才能唤醒线程。都为假时，线程进入等待。
+	void notify_all(bool pass_ever, bool pass_once = false);
+	//注：notify_all(false, true)和notify_one(false, true) 一样，只能让其中一个线程执行一次
+
+	//杀死所有的线程，强制退出线程函数，只是操作受当前Thread_condition影响的所有线程
+	//唤醒所有线程，使其通过等待，但是不能运行功能函数，必须直接return
+	// 注：只是修改m_kill为true，需要线程函数实时检测kill的状态，来return线程。
+	//		通过等待之后，也要检查kill的状态，如果为真，那么就不能执行功能函数，应该直接return
+	void kill_all();
+
+	//判断是否或者，return !m_kill
+	bool is_alive();
+
+public:
+
+	bool get_kill();
+	bool get_pass_ever();
+	bool get_pass_once();
+	void set_kill(bool kill);
+	void set_pass_ever(bool pass_ever);
+	void set_pass_once(bool pass_once);
+	void reset(bool kill = false, bool pass_ever = false, bool pass_once = false);
+
+protected:
+	//判断线程是否可以通过等待，wait系列函数的判断标志
+	//注：m_kill或者m_pass为真时，return true
+	static bool is_pass_wait(Thread_condition * other);
+
+	std::atomic<bool> m_kill;			//是否杀死线程，让线程强制退出，
+	std::atomic<bool> m_pass_ever;		//线程能否直接通过等待，对后面的线程也生效。
+	std::atomic<bool> m_pass_once;		//线程能否直接通过等待，一次（通过一次之后，wait里面自动改为false）
+
+	std::mutex m_mutex;									//线程的锁
+	std::condition_variable m_condition_variable;		//线程的条件变量
+
+private:
+
+};
+
+#endif //LIDARMEASURE_THREAD_CONDITION_H