线程与私有数据

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在多线程程序中，经常要用全局变量来实现多个函数间的数据共享。由于数据空间是共享的，因此全局变量也为所有进程共有。但有时应用程序设计中必要提供线程私有的全局变量，这个变量仅在线程中有效，但却可以跨过多个函数访问。

比如在程序里可能需要每个线程维护一个链表，而会使用相同的函数来操作这个链表，最简单的方法就是使用同名而不同变量地址的线程相关数据结构。这样的数据结构可以由 Posix 线程库维护，成为线程私有数据 (Thread-specific Data，或称为 TSD)。

这里主要测试和线程私有数据有关的 4 个函数：

pthread_key_create();
pthread_key_delete();

pthread_getspecific();
pthread_setspecific();

程序代码：

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 ("结构体struct_data的地址为 0x%p/n", &(struct_data));
printf ("child1 中
pthread_getspecific(key)返回的指针为:0x%p/n", (struct test_struct *)pthread_getspecific(key));

printf ("利用
pthread_getspecific(key)打印 child1 线程中与key关联的结构体中成员值:/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 中变量
temp 的地址为 0x%p/n", &temp);
pthread_setspecific (key, &temp);
printf ("child2 中
pthread_getspecific(key)返回的指针为:0x%p/n", (int *)pthread_getspecific(key));
printf ("利用
pthread_getspecific(key)打印 child2 线程中与key关联的整型变量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);
}

运行与输出：

引用
./pthread_key
结构体struct_data的地址为 0x0xb7699388
child1 中
pthread_getspecific(key)返回的指针为:0x0xb7699388
利用 pthread_getspecific(key)打印
child1 线程中与key关联的结构体中成员值:
struct_data.i:10
struct_data.k:
3.141500
------------------------------------------------------
child2 中变量
temp 的地址为 0x0xb6e9838c
child2 中
pthread_getspecific(key)返回的指针为:0x0xb6e9838c

由输出可见，pthread_getspecific()
返回的是与key 相关联数据的指针。需要注意的是，在利用这个返回的指针时，它首先是 void
类型的，它虽然指向关联的数据地址处，但并不知道指向的数据类型，所以在具体使用时，要对其进行强制类型转换。
其次，两个线程对自己的私有数据操作是互相不影响的。也就是说哦，虽然
key 是同名且全局，但访问的内存空间并不是相同的一个。key 就像是一个数据管理员，线程的私有数据只是到他那去注册，让它知道你这个数据的存在。





线程与私有数据例二

程序代码：

引用
#include
<malloc.h>
#include
<pthread.h>
#include
<stdio.h>
#include
<string.h>
#include
<stdlib.h>

pthread_key_t
thread_log_key;

/*通用函数里可以利用 pthread_getspecific()
处理线程各自的私有数据*/
void
write_to_thread_log (const char *message)
{
FILE *thread_log
= (FILE *)pthread_getspecific (thread_log_key);
fprintf (thread_log,
"%s/n", message);
}

void close_thread_log (void *thread_log)
{
fclose ((FILE *)thread_log);
}

void *thread_function (void *args)
{
char thread_log_filename[128];
char thread_start_message[128];

FILE *thread_log;

sprintf (thread_log_filename, "thread%u.log", pthread_self());

thread_log =
fopen (thread_log_filename, "w");

pthread_setspecific (thread_log_key, thread_log);
//每个线程都设置自己的私有数据

sprintf (thread_start_message, "thread %u
starting", pthread_self());
write_to_thread_log (thread_start_message);

pthread_exit(NULL);
}

int main()
{
int i;
pthread_t threads[5];

/*创建私有数据键,close_thread_log 在线程退出时对 key
关联数据进行清理*/
pthread_key_create (&thread_log_key, close_thread_log);

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

pthread_create (&threads[i], NULL, thread_function, NULL); //创建多线程

for (i
= 0;
i <
5; i++)
pthread_join (threads[i], NULL); //等待各个线程结束

return (0);
}

运行与输出：

引用
./pthread_key2
ls *log
thread3040865136.log
thread3049257840.log thread3059047280.log thread3067439984.log
thread3075832688.log
cat thread3040865136.log
thread 3040865136
starting