Prayer

在多線程程序中，經(jīng)常要用全局變量來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)函數(shù)間的數(shù)據(jù)共享。由于數(shù)據(jù)空間是共享的，因此全局變量也為所有進(jìn)程共有。但有時(shí)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)中必要提供線程私有的全局變量，這個(gè)變量?jī)H在線程中有效，但卻可以跨過(guò)多個(gè)函數(shù)訪問(wèn)。

比如在程序里可能需要每個(gè)線程維護(hù)一個(gè)鏈表，而會(huì)使用相同的函數(shù)來(lái)操作這個(gè)鏈表，最簡(jiǎn)單的方法就是使用同名而不同變量地址的線程相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以由 Posix 線程庫(kù)維護(hù)，成為線程私有數(shù)據(jù) (Thread-specific Data，或稱(chēng)為 TSD)。

這里主要測(cè)試和線程私有數(shù)據(jù)有關(guān)的 4 個(gè)函數(shù)：

pthread_key_create();
pthread_key_delete();

pthread_getspecific();
pthread_setspecific();

程序代碼：

引用

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

pthread_key_t key;

struct test_struct {
    int i;
    float k;
};


void *child1 (void *arg)
{
    struct test_struct struct_data;

    struct_data.i = 10;
    struct_data.k = 3.1415;

    pthread_setspecific (key, &struct_data);
    printf ("結(jié)構(gòu)體struct_data的地址為 0x%p/n", &(struct_data));
    printf ("child1 中 pthread_getspecific(key)返回的指針為:0x%p/n", (struct test_struct *)pthread_getspecific(key));

    printf ("利用 pthread_getspecific(key)打印 child1 線程中與key關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)體中成員值:/nstruct_data.i:%d/nstruct_data.k: %f/n", ((struct test_struct *)pthread_getspecific (key))->i, ((struct test_struct *)pthread_getspecific(key))->k);

    printf ("------------------------------------------------------/n");
}

void *child2 (void *arg)
{
    int temp = 20;
    sleep (2);
    printf ("child2 中變量 temp 的地址為 0x%p/n",  &temp);
    pthread_setspecific (key, &temp);
    printf ("child2 中 pthread_getspecific(key)返回的指針為:0x%p/n", (int *)pthread_getspecific(key));
    printf ("利用 pthread_getspecific(key)打印 child2 線程中與key關(guān)聯(lián)的整型變量temp 值:%d/n", *((int *)pthread_getspecific(key)));
}

int main (void)
{
    pthread_t tid1, tid2;

    pthread_key_create (&key, NULL);

    pthread_create (&tid1, NULL, (void *)child1, NULL);
    pthread_create (&tid2, NULL, (void *)child2, NULL);
    pthread_join (tid1, NULL);
    pthread_join (tid2, NULL);

    pthread_key_delete (key);

    return (0);
}

引用

 ./pthread_key
結(jié)構(gòu)體struct_data的地址為 0x0xb7699388
child1 中 pthread_getspecific(key)返回的指針為:0x0xb7699388
利用 pthread_getspecific(key)打印 child1 線程中與key關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)體中成員值:
struct_data.i:10
struct_data.k: 3.141500
------------------------------------------------------
child2 中變量 temp 的地址為 0x0xb6e9838c
child2 中 pthread_getspecific(key)返回的指針為:0x0xb6e9838c

由輸出可見(jiàn)，pthread_getspecific() 返回的是與key 相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的指針。需要注意的是，在利用這個(gè)返回的指針時(shí)，它首先是 void 類(lèi)型的，它雖然指向關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)地址處，但并不知道指向的數(shù)據(jù)類(lèi)型，所以在具體使用時(shí)，要對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換。
其次，兩個(gè)線程對(duì)自己的私有數(shù)據(jù)操作是互相不影響的。也就是說(shuō)哦，雖然 key 是同名且全局，但訪問(wèn)的內(nèi)存空間并不是相同的一個(gè)。key 就像是一個(gè)數(shù)據(jù)管理員，線程的私有數(shù)據(jù)只是到他那去注冊(cè)，讓它知道你這個(gè)數(shù)據(jù)的存在。