posix多线程--线程私有数据

1.当多个线程共享一个变量时，将该变量定义为静态或外部变量，使用互斥量确保共享变量的安全访问。
如果每个线程都需要一个私有变量值，则该值成为线程的私有数据。程序创建一个键，每个线程独立地设定或得到自己的键值，各线程间私有数据互不影响。

 

2.建立线程私有数据
int pthread_key_create(pthread_key_t *key,void (*destructor)(void *));
int pthread_key_delete(pthread_key_t key);
int pthread_setspecific(pthread_key_t key,void *value);
void *pthread_getspecific(pthread_key_t key);

私有数据键，若多次创建，会覆盖掉前面创建的键，对应的键值也将永远丢失。

使用pthread_key_delete释放一个私有数据键时，必须保证所有线程都不在持有该键的值。
更好的做法是不释放线程私有数据键，因为线程私有数据键最多可达128个，很少有程序需要这么多的树木，没有必要手动释放。

代码示例如下：
创建数据键，设置键值，获取键值

#include<stdio.h>                                                                
#include<pthread.h>
typedef struct tsd_tag
{
        pthread_t tid;
        char *string;
}tsd_t;
pthread_key_t tsd_key;
pthread_once_t key_once = PTHREAD_ONCE_INIT;
void one_routine(void)
{
        pthread_key_create(&tsd_key,NULL);;
}
void *thread_routine(void *arg)
{
        pthread_once(&key_once,one_routine);
        tsd_t *value;
        value = (tsd_t*)malloc(sizeof(tsd_t));
        pthread_setspecific(tsd_key,value);
        value->tid = pthread_self();
        value->string = (char*)arg;
        value=(tsd_t*)pthread_getspecific(tsd_key);
        sleep(2);
        value=(tsd_t*)pthread_getspecific(tsd_key);
        printf("%s done...\n",value->string);
}
int main(void)
{
        pthread_t tid1,tid2;
        pthread_create(&tid1,NULL,thread_routine,"thread 1");
        pthread_create(&tid2,NULL,thread_routine,"thread 2");
        pthread_exit(NULL);
}         

 

3.destructor函数
destructor函数仅仅当线程终止时被调用。当线程终止时，pthreads调用键的destructor函数前，将线程私有数据置为NULL,所以若线程私有数据值是堆存储的地址，并且想在destructor函数中释放，必须使用传递给destructor的参数，而不是pthread_getspecific的参数。可以自定义destructor函数。

键值为NULL意味着线程对应该键值不再有值，而不是赋空值。否则若随后调用pthread_key_create建立该键，线程将会收到旧值。

线程私有数据键的destructor函数在键值替换的时候不会被调用。即，如果在堆中将一个结构的指针作为键值，又分配一个新结构，并将新结构指针赋给相同数据键，则指向旧结构的指针不会调用destructor函数。

代码示例如下：

三个线程的私有变量数据，自定义destructor函数，在线程结束后，释放堆存储，在所有线程结束后，销毁私有数据键。

#include<stdio.h>                                                                
#include<pthread.h>
typedef struct private_tag
{
        pthread_t tid;
        char *string;
}private_t;
pthread_key_t key;
pthread_mutex_t mutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
long counter = 0;
void key_destructor(void *value)
{
        private_t *private = (private_t*)value;
        printf("thread \"%s\" exiting...\n",private->string);
        free(value);
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        counter--;
        if(counter<=0)
        {
                pthread_key_delete(key);
                printf("key deleted...\n");
        }
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
void *key_get(void)
{
        void *value;
        value = pthread_getspecific(key);
        if(value==NULL)
        {
printf("malloc\n");
value = malloc(sizeof(private_t));
                pthread_setspecific(key,(void*)value);
        }
        return value;
}
void *thread_routine(void *arg)
{
        private_t *value;
        value = (private_t*)key_get();
        value->tid = pthread_self();
        value->string = (char*)arg;
        printf("thread \"%s\" starting...\n",value->string);
        sleep(2);
        return NULL;
}
int main(void)
{
        pthread_t tid1,tid2;
        private_t *value;
        pthread_key_create(&key,key_destructor);
        counter = 3;
        value = (private_t *)key_get();
        value->tid = pthread_self();
        value->string = "Main thread";
        pthread_create(&tid1,NULL,thread_routine,"Thread 1");
        pthread_create(&tid2,NULL,thread_routine,"Thread 2");
        printf("exiting\n");
        pthread_exit(NULL);
}