線程中特有的線程存儲

下面說一下線程中特有的線程存儲， Thread Specific Data 。線程存儲有什麼用了？他是什麼意思了？大家都知道，在多線程程序中，所有線程共享程序中的變量。現在有一全局變量，所有線程都可以使用它，改變它的值。而如果每個線程希望能單獨擁有它，那麼就需要使用線程存儲了。表面上看起來這是一個全局變量，所有線程都可以使用它，而它的值在每一個線程中又是單獨存儲的。這就是線程存儲的意義。

下面說一下線程存儲的具體用法。

l 創建一個類型爲 pthread_key_t 類型的變量。

l 調用 pthread_key_create() 來創建該變量。該函數有兩個參數，第一個參數就是上面聲明的 pthread_key_t 變量，第二個參數是一個清理函數，用來在線程釋放該線程存儲的時候被調用。該函數指針可以設成 NULL ，這樣系統將調用默認的清理函數。

l 當線程中需要存儲特殊值的時候，可以調用 pthread_setspcific() 。該函數有兩個參數，第一個爲前面聲明的 pthread_key_t 變量，第二個爲 void* 變量，這樣你可以存儲任何類型的值。

l 如果需要取出所存儲的值，調用 pthread_getspecific() 。該函數的參數爲前面提到的 pthread_key_t 變量，該函數返回 void * 類型的值。

下面是前面提到的函數的原型：

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*));

下面是一個如何使用線程存儲的例子：

#include <malloc.h>

#include <pthread.h>

#include <stdio.h>

/* 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;

}

最後說一下線程的本質。

其實在Linux 中，新建的線程並不是在原先的進程中，而是系統通過一個系統調用clone() 。該系統copy 了一個和原先進程完全一樣的進程，並在這個進程中執行線程函數。不過這個copy 過程和fork 不一樣。copy 後的進程和原先的進程共享了所有的變量，運行環境。這樣，原先進程中的變量變動在copy 後的進程中便能體現出來。