Thread-specific data(TSD)线程私有数据

Thread-specific data(TSD)线程私有数据

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linux多线程编程中引入了Thread-Specific Data(线程相关的数据)的概念

为什么需要"线程相关的数据"呢?怎样使用"线程相关的数据"呢?

1. 为什么需要Thread-Specific Data "线程相关的数据"

这里只介绍我个人认为的一个原因, 当然它还有许多其他用途,欢迎大家讨论

例子:实现同时运行两个线程,对于每个线程,在该线程调用的每个函数中打印线程的名字,以及它正在调用的函数的名字.

(下面的例子与实现只是为了说明问题,有些地方可能不妥)

不使用"线程相关的数据"的两种实现方法:

实现方法1. 通过传参数，不使用全局变量

 

#include

#include

#define MAXLENGTH 20

void another_func (const char * threadName)

{

printf ("%s is running in another_func\n", threadName);

}

void * thread_func (void * args)

{

char threadName[MAXLENGTH];

strncpy (threadName, (char *)args, MAXLENGTH-1);

printf ("%s is running in thread_func\n", threadName);

another_func (threadName);

}

int main (int argc, char * argv[])

{

pthread_t pa, pb;

pthread_create ( &pa, NULL, thread_func, "Thread A");

pthread_create ( &pb, NULL, thread_func, "Thread B");

pthread_join (pa, NULL);

pthread_join (pb, NULL);

}

输出结果为:

Thread A is running in thread_func

Thread A is running in another_func

Thread B is running in thread_func

Thread B is running in another_func

该方法的缺点是:由于要记录是哪一个线程在调用函数,每个函数需要一个额外的参数来

记录线程的名字,例如another_func函数需要一个threadName参数

如果调用的函数多了,则每一个都需要一个这样的参数

实现方法2. 使用全局变量，通过互斥

 

#include

#include

#define MAXLENGTH 20

char threadName[MAXLENGTH];

pthread_mutex_t sharedMutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void another_func ()

{

printf ("%s is running in another_func\n", threadName);

}

void * thread_func (void * args)

{

pthread_mutex_lock(&sharedMutex);

strncpy (threadName, (char *)args, MAXLENGTH-1);

printf ("%s is running in thread_func\n", threadName);

another_func ();

pthread_mutex_unlock(&sharedMutex);

}

int main (int argc, char * argv[])

{

pthread_t pa, pb;

pthread_create ( &pa, NULL, thread_func, "Thread A");

pthread_create ( &pb, NULL, thread_func, "Thread B");

pthread_join (pa, NULL);

pthread_join (pb, NULL);

}

该方法的缺点是:由于多个线程需要读写全局变量threadName,就需要使用互斥机制

分析以上两种实现方法,Thread-Specific Data "线程相关的数据"的一个好处就体现出来了:

(1)"线程相关的数据"可以是一个全局变量,并且

(2)每个线程存取的"线程相关的数据"是相互独立的.

 

2. 怎样使用"线程相关的数据"

这是利用"线程相关的数据"的实现方式:

 

#include

#include

pthread_key_t p_key;

void another_func ()

{

printf ("%s is running in another_func\n", (char *)pthread_getspecific(p_key));//绑定私有数据之后，就可以使用pthread_getspecific进行私有数据访问了

}

void * thread_func (void * args)

{

pthread_setspecific(p_key, args);//在各线程中将私有数据与关键字进行绑定

printf ("%s is running in thread_func\n", (char *)pthread_getspecific(p_key));//绑定私有数据之后，就可以使用pthread_getspecific进行私有数据访问了

another_func ();

}

int main (int argc, char * argv[])

{

pthread_t pa, pb;

pthread_key_create(&p_key, NULL);//在主线程中创建关键字

pthread_create ( &pa, NULL, thread_func, "Thread A");

pthread_create ( &pb, NULL, thread_func, "Thread B");

pthread_join (pa, NULL);

pthread_join (pb, NULL);

}

说明:

(1)

线程A, B共用了p_key,

通过p_key,就可以存取只跟当前线程相关的一个值(这个值由编译器管理)

线程A----->p_key----->线程A相关的值(由编译器管理)

线程B----->p_key----->线程B相关的值(由编译器管理)

设置"线程相关的数据",使用

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

读取"线程相关的数据",使用

void * pthread_getspecific(pthread_key_t key);

注意到,这两个函数分别有一个void类型的指针,我们的线程就是通过这两个指针分别与

"线程相关的数据"的数据进行交互的

(2)

由于p_key是一个全局变量,

函数another_func不需要额外的参数就可以访问它;

又因为它是"线程相关的数据", 线程A, B通过p_key存取的数据是相互独立的,

这样就不需要额外的互斥机制来保证数据访问的正确性了

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