pthread_key_t和pthread_key_create()详解

pthread_key_t和pthread_key_create()详解

下面说一下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。

下面说一下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。

下面是前面提到的函数的原型：

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

void *pthread_getspecific(pthread_key_t key);

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

下面是一个如何使用线程存储的例子：

#include

#include

#include

/* The key used to associate a log file pointer with each thread. */

static pthread_key_t thread_log_key;

/* Write MESSAGE to the log file for the current thread. */

void write_to_thread_log (const char* message)

{
    FILE* thread_log = (FILE*) pthread_getspecific (thread_log_key);

    fprintf (thread_log, “%s\n”, message);
}

/* Close the log file pointer THREAD_LOG. */

void close_thread_log (void* thread_log)

{
    fclose ((FILE*) thread_log);
}

void* thread_function (void* args)

{
    char thread_log_filename[20];

    FILE* thread_log;

    /* Generate the filename for this thread’s log file. */

    sprintf (thread_log_filename, “thread%d.log”, (int) pthread_self ());

    /* Open the log file. */

    thread_log = fopen (thread_log_filename, “w”);

    /* Store the file pointer in thread-specific data under thread_log_key. */

    pthread_setspecific (thread_log_key, thread_log);

    write_to_thread_log (“Thread starting.”);

    /* Do work here... */

    return NULL;
}

int main ()

{

    int i;

    pthread_t threads[5];

    /* Create a key to associate thread log file pointers in

    thread-specific data. Use close_thread_log to clean up the file

    pointers. */

    pthread_key_create (&thread_log_key, close_thread_log);

    /* Create threads to do the work. */

    for (i = 0; i < 5; ++i)

        pthread_create (&(threads[i]), NULL, thread_function, NULL);

    /* Wait for all threads to finish. */

    for (i = 0; i < 5; ++i)

        pthread_join (threads[i], NULL);

    return 0;

}

最后说一下线程的本质。

其实在Linux 中，新建的线程并不是在原先的进程中，而是系统通过一个系统调用clone() 。该系统copy 了一个和原先进程完全一样的进程，并在这个进程中执行线程函数。不过这个copy 过程和fork 不一样。copy 后的进程和原先的进程共享了所有的变量，运行环境（clone的实现是可以指定新进程与老进程之间的共享关系，100%共享就表示创建了一个线程）。这样，原先进程中的变量变动在copy 后的进程中便能体现出来。