【FFmpeg】SDL 音视频开发 ④ ( SDL 多线程 | SDL_Thread 结构体 | SDL_CreateThread 函数创建线程 | SDL_WaitThread 函数等待线程执行 )

韩曙亮

发布于 2024-06-19 13:11:04

890

发布于 2024-06-19 13:11:04

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博客源码下载 :

SDL 多线程模型代码执行效果如下 :

一、SDL 多线程简介

1、SDL 多线程引入

SDL 支持多线程编程 , 开发者可以创建多个线程 , 来执行不同的任务 , 如开启多个线程同时处理

处理音视频同步
视频画面渲染
音视频解码

SDL 多线程可以提高程序的性能和响应能力 , 可以更好的处理音视频编解码、视频渲染这种大量数据计算的场景 ;

SDL 多线程是跨平台的 , 编写完的 SDL 多线程代码可以在多个平台运行 ;

在 Windows 系统中 , 会生成 Windows 的多线程模块 ;
在 Linux 系统中 , 会生成对应 Linux 的多线程模块 ;
在 MacOS 系统中 , 会生成 MacOS 的多线程模块 ;

2、SDL_Thread 多线程模型

SDL_Thread 是 SDL 开发库中用于表示线程的结构体类型 , 其中包含了线程标识符和线程其它信息 ;

SDL_Thread 结构体定义在 SDL_thread.h 头文件中 ;

/* SDL 线程 结构体 , 定义在 SDL_thread.c 中 */
struct SDL_Thread;
typedef struct SDL_Thread SDL_Thread;

SDL_Thread 提供了对线程的基本管理和控制功能 , 该结构体对象是通过 SDL_CreateThread 函数创建的 ;

SDL_Thread 结构体一般不需要直接访问其内部字段 , 而是通过 SDL 提供的一系列函数来操作线程 , 如 :

SDL_CreateThread 函数创建线程 ;
SDL_WaitThread 函数阻塞等待指定线程结束 ;

二、SDL 多线程相关函数

1、SDL 创建线程 - SDL_CreateThread 函数

SDL_CreateThread 函数的作用是创建 SDL 线程 , 函数原型如下 :

SDL_Thread* SDL_CreateThread(SDL_ThreadFunction fn, const char *name, void *data);

fn 参数 : 函数指针 , 指向线程要执行的函数 ; 该函数参数类型为 void* , 返回值类型为 int ;
name 参数 : 线程名称 , 调试代码时使用该参数 ;
data 参数 : 传递给线程函数的数据指针 , 具体就是向 fn 参数指向的线程函数中传入的参数 ;
SDL_Thread* 类型返回值 :
- 如果线程创建成功 , 返回一个指向 SDL_Thread 结构体的指针 ;
- 如果线程创建失败 , 返回 NULL ;

SDL_ThreadFunction fn 参数是函数指针 , 其指向的函数需要符合以下形式要求 :

int threadFunction(void *data);

data 参数 : void* 类型的指针 , 指向一个指定类型的数据 ;
int 返回值 : 返回 int 类型的数据作为返回值 , 这个值是退出状态 ;

下面的 threadFunction 函数 , 就是符合上述 SDL_ThreadFunction fn 参数标准的函数 , 该函数可以传入到 SDL_CreateThread 函数中 , 作为第一个参数使用 ;

int threadFunction(void *data) {
    // 先将 void * 类型的指针 data 转为 int * 类型的指针
    // 然后使用 * 运算符获取 int * 类型指针指向的数据
    int thread_id = *((int *)data);

    // 打印 传入的数据
    printf("Thread %d is running\n", thread_id);

    // 延迟 2 秒
    SDL_Delay(2000);

    // 打印 传入的数据
    printf("Thread %d finished\n", thread_id);

    // 返回退出状态位
    return 0;
}

创建线程代码示例如下 :

    // 准备线程数据
    int a = 666;

    // 创建线程
    SDL_Thread *thread1 = SDL_CreateThread(threadFunction, "Thread 1", (void *)&a);

2、SDL 等待线程执行完毕 - SDL_WaitThread 函数

SDL_WaitThread 函数的作用是等待线程结束 , 并获取退出状态 ;

SDL_WaitThread 函数执行时会阻塞当前代码 , 以等待指定的线程执行完毕 ;

SDL_WaitThread 函数原型 :

/**
 * 等待一个线程执行结束。没有被分离的线程将保持为“僵尸”状态，直到此函数清理它们。
 * 不进行清理会导致资源泄漏。
 *
 * 一旦通过此函数清理了一个线程，引用它的 SDL_Thread 将变为无效，不应再次引用。
 * 因此，只能有一个线程调用 SDL_WaitThread() 来等待另一个线程。
 *
 * 如果 \c status 不为 NULL，则线程函数的返回代码将放置在 \c status 指向的区域。
 *
 * 不能等待已经通过 SDL_DetachThread() 调用的线程。要么使用该函数，要么使用此函数，
 * 但不要同时使用两者，否则行为未定义。
 *
 * 将 NULL 传递给此函数是安全的；它不执行任何操作。
 */
extern DECLSPEC void SDLCALL SDL_WaitThread(SDL_Thread * thread, int *status);

void SDL_WaitThread(SDL_Thread * thread, int *status);

thread 参数 : 指向 SDL_Thread 结构的指针 , 指向要等待执行结束的线程 ;
status 参数 : 指向整数的指针 , 用于接收线程的退出状态 , 相当于接收一个返回值 ;

这个接收线程退出状态的值 , 就是 SDL_CreateThread 函数中传入的第一个参数 int threadFunction(void *data) 函数的返回值 ;

代码示例 :

    // 准备线程数据
    int a = 666;

    // 创建线程
    SDL_Thread *thread = SDL_CreateThread(threadFunction, "Thread 1", (void *)&a);

    // 等待线程结束 , 并获取退出状态
    int threadReturnValue;
    SDL_WaitThread(thread, &threadReturnValue);

三、SDL 线程代码示例 - 创建并等待线程执行完毕

1、代码示例

在下面的代码中 , 初始化 SDL 环境和退出 SDL 环境 , 分别调用了 SDL_Init 和 SDL_Quit 函数 ;

SDL 线程执行步骤如下 :

首先 , 定义了 int threadFunction(void *data) 类型的线程函数 ;
然后 , 调用 SDL_CreateThread 函数 , 创建了线程 , 将 int 类型变量 666 的地址传递给了线程函数中 ;
最后 , 调用 SDL_WaitThread 函数 , 阻塞等待上述线程函数执行完毕 ;

代码示例 :

#include <stdio.h>
#include <SDL.h>

int threadFunction(void *data) {
    // 先将 void * 类型的指针 data 转为 int * 类型的指针
    // 然后使用 * 运算符获取 int * 类型指针指向的数据
    int thread_id = *((int *)data);

    // 打印 传入的数据
    printf("Thread %d is running\n", thread_id);

    // 延迟 2 秒
    SDL_Delay(2000);

    // 打印 传入的数据
    printf("Thread %d finished\n", thread_id);

    // 返回退出状态位
    return 888;
}

#undef main
int main(int argc, char* argv[])
{
    printf("Hello World!\n");

    SDL_Init(SDL_INIT_VIDEO);

    // 准备线程数据
    int a = 666;

    // 创建线程
    SDL_Thread *thread = SDL_CreateThread(threadFunction, "Thread 1", (void *)&a);

    // 等待线程结束 , 并获取退出状态
    int threadReturnValue;
    SDL_WaitThread(thread, &threadReturnValue);

    printf("Thread returned threadReturnValue : %d\n", threadReturnValue);

    // 释放 SDL 资源
    SDL_Quit();

    return 0;
}