LInux多线程编程----线程特定数据的处理函数
1、pthread_key_t和pthread_key_create()
线程中特有的线程存储, Thread Specific Data 。线程存储有什么用了?他是什么意思了?大家都知道,在多线程程序中,所有线程共享程序中的变量。现在有一全局变量,所有线程都可以使用它,改变它的值。而如果每个线程希望能单独拥有它,那么就需要使用线程存储了。表面上看起来这是一个全局变量,所有线程都可以使用它,而它的值在每一个线程中又是单独存储的。这就是线程存储的意义。
线程存储的具体用法:
(1)创建一个类型为 pthread_key_t 类型的变量。
(2)调用 pthread_key_create() 来创建该变量。该函数有两个参数,第一个参数就是上面声明的 pthread_key_t 变量,第二个参数是一个清理函数,用来在线程释放该线程存储的时候被调用。该函数指针可以设成 NULL ,这样系统将调用默认的清理函数。
(3)当线程中需要存储特殊值的时候,可以调用 pthread_setspcific() 。该函数有两个参数,第一个为前面声明的 pthread_key_t 变量,第二个为 void* 变量,这样你可以存储任何类型的值。
(4)如果需要取出所存储的值,调用 pthread_getspecific() 。该函数的参数为前面提到的 pthread_key_t 变量,该函数返回 void * 类型的值。
2、pthread_once 和 pthread_key
一次性初始化
有时候我们需要对一些posix变量只进行一次初始化,如线程键(我下面会讲到)。如果我们进行多次初始化程序就会出现错误。
在传统的顺序编程中,一次性初始化经常通过使用布尔变量来管理。控制变量被静态初始化为0,而任何依赖于初始化的代码都能测试该变量。如果变量值仍然为0,则它能实行初始化,然后将变量置为1。以后检查的代码将跳过初始化。
但是在多线程程序设计中,事情就变的复杂的多。如果多个线程并发地执行初始化序列代码,可能有2个线程发现控制变量为0,并且都实行初始化,而该过程本该仅仅执行一次。
如果我们需要对一个posix变量静态的初始化,可使用的方法是用一个互斥量对该变量的初始话进行控制。但有时候我们需要对该变量进行动态初始化,pthread_once就会方便的多。
有些事需要一次且仅需要一次执行。通常当初始化应用程序时,可以比较容易地将其放在main函数中。但当你写一个库时,就不能在main里面初始化了,你可以用静态初始化,但使用一次初始化(pthread_once_t)会比较容易些。
3、示例代码及运行结果:
/* * ThreadSpecificData.c * * Created on: Aug 11, 2013 * Author: root */ #include <stddef.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <pthread.h> #if 0 char * str_accumulate(char *s){ static char accu[1024] = {0}; strcat(accu, s); return accu; } #endif static pthread_key_t str_key; static pthread_once_t str_alloc_key_once = PTHREAD_ONCE_INIT; static void str_alloc_key(); static void str_alloc_destroy_accu(void * accu); char * str_accumulate(const char *s){ char * accu; pthread_once(&str_alloc_key_once, str_alloc_key); accu = (char*)pthread_getspecific(str_key); if(accu == NULL){ accu = malloc(1024); if(accu == NULL) return NULL; accu[0] = 0; pthread_setspecific(str_key, (void*)accu); printf("Thread %lx:allocating buffer at %p\n", pthread_self(), accu); } strcat(accu, s); return accu; } static void str_alloc_key(){ pthread_key_create(&str_key, str_alloc_destroy_accu); printf("Thread %lx:allocated key %d\n", pthread_self(), str_key); } //thread specific data is NULL, this function will be called by this thread. static void str_alloc_destroy_accu(void *accu){ printf("Thread %lx:freeing buffer at %p\n", pthread_self(), accu); free(accu); } void * process(void * arg){ char * str; str = str_accumulate("Result of "); str = str_accumulate((char*)arg); str = str_accumulate(" thread"); printf("Thread %lx:\"%s\"\n", pthread_self(), str); return NULL; } int main(){ char * str; pthread_t th1,th2; str = str_accumulate("Main process Result of"); pthread_create(&th1, NULL, process, (char*)"first"); pthread_create(&th2, NULL, process, (char*)"second"); str = str_accumulate("initial thread"); printf("Thread %lx:\"%s\"\n", pthread_self(), str); pthread_join(th1, NULL); pthread_join(th2, NULL); return 0; }
运行结果是:
Thread b757b6c0:allocated key 0 Thread b757b6c0:allocating buffer at 0x9a99008 Thread b757b6c0:"Main process Result ofinitial thread" Thread b6d79b40:allocating buffer at 0xb6400468 Thread b6d79b40:"Result of second thread" Thread b6d79b40:freeing buffer at 0xb6400468 Thread b757ab40:allocating buffer at 0xb6400468 Thread b757ab40:"Result of first thread" Thread b757ab40:freeing buffer at 0xb6400468