多线程 - 你知道线程栈吗

问题

1. local 变量的压栈和出栈过程
void func1(){
    int a = 0;
    int b = 0;
}
系统中有一个栈顶指针，每次分配和回收local 变量时，其实就是移动栈指针。

2. static local变量的分配风险
void func2(){
    static int a = 0;
}
这个变量a可能会被分配多次，因为如果func2可能同时被多个线程调用，也就是函数在分配内存时是可能出现线程切换的。

问题：
如
void func3(){
int a;
int b;
}

void func4(){
int c;
int d;
}
假设，func3和func4分别被两个线程调用，并且func3先于func4执行，并且4个变量压栈的顺序分别是a、b、c、d。按照上面第1个说明，这个时候栈顶指针指向d。
如果，这个时候func3先执行完，那么这个时候，系统要回收b和a，但是b并不在栈顶，所以，无法移动栈顶指针，所以，b和a无法回收。最复杂的情况可能如下，压栈的顺序是a、c、d、b，这个时候b可以正常回收。当要回收a时，会不会误把d当作a给回收了？应该怎么解释这个问题呢。
显然，事实上并非上面所述，因为线程里有一个很重要的属性stacksize，它让我们隐约感觉到，线程是拥有私有的栈空间的，如果这样，abcd的压栈出栈就不会有问题了，因为他们并不保存在一起。

pthread线程栈

 

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>

void* thread1(void* a)
{
	char m[8388608];
	printf("thread1\n");
}

int main(){
	pthread_t pthread_id;
	pthread_attr_t thread_attr;
	int status;

	status = pthread_attr_init(&thread_attr);
	if(status != 0)
		printf("init error\n");

	size_t stacksize = 100;
	status = pthread_attr_getstacksize(&thread_attr, &stacksize);
	printf("stacksize(%d)\n", stacksize);
	//printf("size(%d)\n", sizeof(int));

	status = pthread_create(&pthread_id, NULL, thread1, NULL);
	while(1)
	{}
	return 0;
}

运行结果：

 

stacksize(8388608)
段错误

分析

pthread_attr_getstacksize可以获得线程的私有栈的大小，我这个机器是8388608字节，为8M，也就是私有栈最大是8M，所以，创建的一个线程函数里有个局部数组长度为8M，显示段错误（虽然数组大小和私有栈一样大，但是私有栈除了分配局部变量外，还要保存一些管理信息，所以肯定要小于8M），如果将数组长度减小一定的值，就可以看到thread1函数的打印信息。

pthread线程内存布局

我们从图上可以看出，两个线程之间的栈是独立的，其他是共享的，所以，在操作共享区域的时候才有可能出现同步需要，操作栈不需要同步。

最后我们知道，pthread也提供了私有堆机制，关于私有堆机制在以后说明。