Linux系統編程——線程私人資料，linux編程線程私人

Linux系統編程——線程私人資料，linux編程線程私人

在多線程程式中，經常要用全域變數來實現多個函數間的資料共用。由於資料空間是共用的，因此全域變數也為所有線程共有。

測試代碼如下：

#include <stdio.h>#include <pthread.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>int key = 100; //全域變數void *helloworld_one(void *arg){printf("the message is %s\n",(char *)arg);key = 10;printf("key=%d, the child id is %lu\n", key, pthread_self());return NULL;}void *helloworld_two(void *arg){printf("the message is %s\n", (char *)arg);sleep(1);printf("key=%d, the child id is %lu\n", key, pthread_self());return NULL;}int main(int argc, char *argv[]){pthread_t thread_id_one;pthread_t thread_id_two;//建立線程pthread_create(&thread_id_one, NULL, helloworld_one, "helloworld_one");pthread_create(&thread_id_two, NULL, helloworld_two, "helloworld_two");//等待線程結束，回收資源pthread_join(thread_id_one, NULL);pthread_join(thread_id_two, NULL);return 0;}

運行結果如下：

由運行結果可以看出，其中一個線程對全域變數的修改將影響到另一個線程的訪問。

但有時應用程式設計中必要提供線程私人的全域變數，這個變數僅線上程中有效，但卻可以跨過多個函數訪問。比如在程式裡可能需要每個線程維護一個鏈表，而會使用相同的函數來操作這個鏈表，最簡單的方法就是使用同名而不同變數地址的線程相關資料結構。這樣的資料結構可以由 Posix 線程庫維護，成為線程私人資料 (Thread-specific Data，或稱為 TSD)。

下面介面所需標頭檔：

#include <pthread.h> 

1）建立線程私人資料

int pthread_key_create(pthread_key_t *key, void (*destructor)(void*));

功能：

建立一個類型為 pthread_key_t 類型的私人資料變數( key )。

參數：

key：在分配( malloc )線程私人資料之前，需要建立和線程私人資料相關聯的鍵( key )，這個鍵的功能是獲得對線程私人資料的訪問權。

destructor：清理函數名字( 如：fun )。當線程退出時，如果線程私人資料地址不是非 NULL，此函數會自動被調用。該函數指標可以設成 NULL ，這樣系統將調用預設的清理函數。

回呼函數其定義如下：

void fun(void *arg)

{

// arg 為 key 值

}

返回值：

成功：0

失敗：非 0

不論哪個線程調用 pthread_key_create()，所建立的 key 都是所有線程可訪問，但各個線程可根據自己的需要往 key 中填入不同的值，相當於提供了一個同名不同值的變數。

2）登出線程私人資料

int pthread_key_delete(pthread_key_t key);

功能：

登出線程私人資料。這個函數並不會檢查當前是否有線程正使用線程私人資料( key )，也不會調用清理函數 destructor() ，而只是將線程私人資料( key )釋放以供下一次調用 pthread_key_create() 使用。

參數：

key：待登出的私人資料。

返回值：

成功：0

失敗：非 0

3）設定線程私人資料的關聯

int pthread_setspecific(pthread_key_t key, const void *value);

功能：

設定線程私人資料( key ) 和 value 關聯，注意，是 value 的值（不是所指的內容）和 key 相關聯。

參數：

key：線程私人資料。

value：和 key 相關聯的指標。

返回值：

成功：0

失敗：非 0

4）讀取線程私人資料所關聯的值

void *pthread_getspecific(pthread_key_t key);

功能：

讀取線程私人資料( key )所關聯的值。

參數：

key：線程私人資料。

返回值：

成功：線程私人資料( key )所關聯的值。

失敗：NULL

範例程式碼如下：

// this is the test code for pthread_key #include <stdio.h> #include <pthread.h> pthread_key_t key;// 私人資料，全域變數void echomsg(void *t) { printf("[destructor] thread_id = %lu, param = %p\n", pthread_self(), t); } void *child1(void *arg) { int i = 10;pthread_t tid = pthread_self(); //線程號printf("\nset key value %d in thread %lu\n", i, tid); pthread_setspecific(key, &i); // 設定私人資料printf("thread one sleep 2 until thread two finish\n\n");sleep(2); printf("\nthread %lu returns %d, add is %p\n",tid, *((int *)pthread_getspecific(key)), pthread_getspecific(key) ); } void *child2(void *arg) { int temp = 20;pthread_t tid = pthread_self();  //線程號printf("\nset key value %d in thread %lu\n", temp, tid); pthread_setspecific(key, &temp); //設定私人資料sleep(1); printf("thread %lu returns %d, add is %p\n", tid, *((int *)pthread_getspecific(key)), pthread_getspecific(key)); } int main(void) { pthread_t tid1,tid2; pthread_key_create(&key, echomsg); // 建立pthread_create(&tid1, NULL, child1, NULL); pthread_create(&tid2, NULL, child2, NULL); pthread_join(tid1, NULL);pthread_join(tid2, NULL);pthread_key_delete(key); // 登出return 0; } 

運行結果如下：

從運行結果來看，各線程對自己的私人資料操作互不影響。也就是說，雖然 key 是同名且全域，但訪問的記憶體空間並不是同一個。

本教程範例程式碼下載請點此處。

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