Posix线程编程指南(5)

在Posix线程规范中还有几个辅助函数难以归类，暂且称其为杂项函数，主要包括pthread_self()、pthread_equal()和 pthread_once()三个，另外还有一个LinuxThreads非可移植性扩展函数 pthread_kill_other_threads_np()。本文就介绍这几个函数的定义和使用。

pthread_t pthread_self(void)

本函数返回本线程的标识符。

在LinuxThreads中，每个线程都用一个pthread_descr结构来描述，其中包含了线程状态、线程ID等所有需要的数据结构，此函数的实现就是在线程栈帧中找到本线程的pthread_descr结构，然后返回其中的p_tid项。

pthread_t类型在LinuxThreads中定义为无符号长整型。

int pthread_equal(pthread_t thread1, pthread_t thread2)

判断两个线程描述符是否指向同一线程。在LinuxThreads中，线程ID相同的线程必然是同一个线程，因此，这个函数的实现仅仅判断thread1和thread2是否相等。

int pthread_once(pthread_once_t *once_control, void (*init_routine) (void))

本函数使用初值为PTHREAD_ONCE_INIT的once_control变量保证init_routine()函数在本进程执行序列中仅执行一次。

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#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
pthread_once_t once = PTHREAD_ONCE_INIT;
void once_run(void)
{
    printf("once_run in thread %d\n", pthread_self());
}

void *child1(void *arg)
{
    int tid = pthread_self();
    printf("thread1 %d enter\n", tid);
    pthread_once(&once, once_run);
    printf("thread1 %d returns\n", tid);
}

void *child2(void *arg)
{
    int tid = pthread_self();
    printf("thread2 %d enter\n", tid);
    pthread_once(&once, once_run);
    printf("thread2 %d returns\n", tid);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int tid1, tid2;
    printf("hello\n");
    pthread_create(&tid1, NULL, child1, NULL);
    pthread_create(&tid2, NULL, child2, NULL);
    sleep(10);
    printf("main thread exit\n");
    return 0;
}

运行结果：
---> ./a.out
hello
thread1 -1216922768 enter
thread2 -1225315472 enter
once_run in thread -1216922768
thread1 -1216922768 returns
thread2 -1225315472 returns
main thread exit

once_run()函数仅执行一次，且究竟在哪个线程中执行是不定的，尽管pthread_once(&once,once_run)出现在两个线程中。

LinuxThreads使用互斥锁和条件变量保证由pthread_once()指定的函数执行且仅执行一次，而once_control则表征是否执 行过。如果once_control的初值不是PTHREAD_ONCE_INIT（LinuxThreads定义为0），pthread_once() 的行为就会不正常。在LinuxThreads中，实际"一次性函数"的执行状态有三种：NEVER（0）、IN_PROGRESS（1）、 DONE（2），如果once初值设为1，则由于所有pthread_once()都必须等待其中一个激发"已执行一次"信号，因此所有 pthread_once()都会陷入永久的等待中；如果设为2，则表示该函数已执行过一次，从而所有pthread_once()都会立即返回0。

void pthread_kill_other_threads_np(void)

这个函数是LinuxThreads针对本身无法实现的POSIX约定而做的扩展。POSIX要求当进程的某一个线程执行exec*系统调用在进程空间中 加载另一个程序时，当前进程的所有线程都应终止。由于LinuxThreads的局限性，该机制无法在exec中实现，因此要求线程执行exec前手工终 止其他所有线程。pthread_kill_other_threads_np()的作用就是这个。

需要注意的是，pthread_kill_other_threads_np()并没有通过pthread_cancel()来终止线程，而是直接向管理 线程发"进程退出"信号，使所有其他线程都结束运行，而不经过Cancel动作，当然也不会执行退出回调函数。尽管LinuxThreads的实验结果与 文档说明相同，但代码实现中却是用的__pthread_sig_cancel信号来kill线程，应该效果与执行pthread_cancel()是一 样的，其中原因目前还不清楚。