Linux系統程式設計——執行緒私有資料
在多執行緒程式中，經常要用全域性變數來實現多個函式間的資料共享。由於資料空間是共享的，因此全域性變數也為所有執行緒共有。
測試程式碼如下：
#include <stdio.h> #include <pthread.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> int key = 100; //全域性變數 void *helloworld_one(void *arg) { printf("the message is %s\n",(char *)arg); key = 10; printf("key=%d, the child id is %lu\n", key, pthread_self()); return NULL; } void *helloworld_two(void *arg) { printf("the message is %s\n", (char *)arg); sleep(1); printf("key=%d, the child id is %lu\n", key, pthread_self()); return NULL; } int main(int argc, char *argv[]) { pthread_t thread_id_one; pthread_t thread_id_two; //建立執行緒 pthread_create(&thread_id_one, NULL, helloworld_one, "helloworld_one"); pthread_create(&thread_id_two, NULL, helloworld_two, "helloworld_two"); //等待執行緒結束，回收資源 pthread_join(thread_id_one, NULL); pthread_join(thread_id_two, NULL); return 0; }
執行結果如下：
由執行結果可以看出，其中一個執行緒對全域性變數的修改將影響到另一個執行緒的訪問。
但有時應用程式設計中必要提供執行緒私有的全域性變數，這個變數僅線上程中有效，但卻可以跨過多個函式訪問。比如在程式裡可能需要每個執行緒維護一個連結串列，而會使用相同的函式來操作這個連結串列，最簡單的方法就是使用同名而不同變數地址的執行緒相關資料結構。這樣的資料結構可以由 Posix 執行緒庫維護，成為執行緒私有資料 (Thread-specific Data，或稱為 TSD)。
1）建立執行緒私有資料
所需標頭檔案：
#include <pthread.h>
int pthread_key_create(pthread_key_t *key, void (*destructor)(void*));
功能：
建立一個型別為 pthread_key_t 型別的私有資料變數( key )。
引數：
key：在分配( malloc )執行緒私有資料之前，需要建立和執行緒私有資料相關聯的鍵( key )，這個鍵的功能是獲得對執行緒私有資料的訪問權。
destructor：清理函式名字( 如：fun )。當執行緒退出時，如果執行緒私有資料地址不是非 NULL，此函式會自動被呼叫。該函式指標可以設成 NULL ，這樣系統將呼叫預設的清理函式。
回撥函式其定義如下：
void fun(void *arg)
{// arg 為 key 值
}返回值：
成功：0
失敗：非 0
2）登出執行緒私有資料
int pthread_key_delete(pthread_key_t key);
功能：
登出執行緒私有資料。這個函式並不會檢查當前是否有執行緒正使用執行緒私有資料( key )，也不會呼叫清理函式 destructor() ，而只是將執行緒私有資料( key )釋放以供下一次呼叫 pthread_key_create() 使用。
引數：
key：待登出的私有資料。
返回值：
成功：0
失敗：非 0
3）設定執行緒私有資料的關聯
int pthread_setspecific(pthread_key_t key, const void *value);
功能：
設定執行緒私有資料( key ) 和 value 關聯，注意，是 value 的值（不是所指的內容）和 key 相關聯。
引數：
key：執行緒私有資料。
value：和 key 相關聯的指標。
返回值：
成功：0
失敗：非 0
4）讀取執行緒私有資料所關聯的值
void *pthread_getspecific(pthread_key_t key);
功能：
讀取執行緒私有資料( key )所關聯的值。
引數：
key：執行緒私有資料。
返回值：
成功：執行緒私有資料( key )所關聯的值。
失敗：NULL
示例程式碼如下：
// this is the test code for pthread_key
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
pthread_key_t key; // 私有資料，全域性變數
void echomsg(void *t)
{
printf("[destructor] thread_id = %lu, param = %p\n", pthread_self(), t);
}
void *child1(void *arg)
{
int i = 10;
pthread_t tid = pthread_self(); //執行緒號
printf("\nset key value %d in thread %lu\n", i, tid);
pthread_setspecific(key, &i); // 設定私有資料
printf("thread one sleep 2 until thread two finish\n\n");
sleep(2);
printf("\nthread %lu returns %d, add is %p\n",
tid, *((int *)pthread_getspecific(key)), pthread_getspecific(key) );
}
void *child2(void *arg)
{
int temp = 20;
pthread_t tid = pthread_self(); //執行緒號
printf("\nset key value %d in thread %lu\n", temp, tid);
pthread_setspecific(key, &temp); //設定私有資料
sleep(1);
printf("thread %lu returns %d, add is %p\n",
tid, *((int *)pthread_getspecific(key)), pthread_getspecific(key));
}
int main(void)
{
pthread_t tid1,tid2;
pthread_key_create(&key, echomsg); // 建立
pthread_create(&tid1, NULL, child1, NULL);
pthread_create(&tid2, NULL, child2, NULL);
pthread_join(tid1, NULL);
pthread_join(tid2, NULL);
pthread_key_delete(key); // 登出
return 0;
} 執行結果如下：
從執行結果來看，各執行緒對自己的私有資料操作互不影響。也就是說，雖然 key 是同名且全域性，但訪問的記憶體空間並不是同一個。