Posix线程编程指南(5)

2001 年 11 月 01 日

这是一个关于Posix线程编程的专栏。作者在阐明概念的基础上,将向您详细讲述Posix线程库API。本文是第五篇将向您讲述pthread_self()、pthread_equal()和pthread_once()等杂项函数。

在Posix线程规范中还有几个辅助函数难以归类,暂且称其为杂项函数,主要包括pthread_self()、pthread_equal()和 pthread_once()三个,另外还有一个LinuxThreads非可移植性扩展函数 pthread_kill_other_threads_np()。本文就介绍这几个函数的定义和使用。

获得本线程ID

pthread_t pthread_self(void)

本函数返回本线程的标识符。

在LinuxThreads中,每个线程都用一个pthread_descr结构来描述,其中包含了线程状态、线程ID等所有需要的数据结构,此函数的实现就是在线程栈帧中找到本线程的pthread_descr结构,然后返回其中的p_tid项。

pthread_t类型在LinuxThreads中定义为无符号长整型。


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判断两个线程是否为同一线程

int pthread_equal(pthread_t thread1, pthread_t thread2)

判断两个线程描述符是否指向同一线程。在LinuxThreads中,线程ID相同的线程必然是同一个线程,因此,这个函数的实现仅仅判断thread1和thread2是否相等。


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仅执行一次的操作

int pthread_once(pthread_once_t *once_control, void (*init_routine) (void))

本函数使用初值为PTHREAD_ONCE_INIT的once_control变量保证init_routine()函数在本进程执行序列中仅执行一次。

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
pthread_once_t  once=PTHREAD_ONCE_INIT;
void    once_run(void)
{
        printf("once_run in thread %dn",pthread_self());
}
void * child1(void *arg)
{
        int tid=pthread_self();
        printf("thread %d entern",tid);
        pthread_once(&once,once_run);
        printf("thread %d returnsn",tid);
}
void * child2(void *arg)
{
        int tid=pthread_self();
        printf("thread %d entern",tid);
        pthread_once(&once,once_run);
        printf("thread %d returnsn",tid);
}
int main(void)
{
        int tid1,tid2;
        printf("hellon");
        pthread_create(&tid1,NULL,child1,NULL);
        pthread_create(&tid2,NULL,child2,NULL);
        sleep(10);
        printf("main thread exitn");
        return 0;
}

once_run()函数仅执行一次,且究竟在哪个线程中执行是不定的,尽管pthread_once(&once,once_run)出现在两个线程中。

LinuxThreads使用互斥锁和条件变量保证由pthread_once()指定的函数执行且仅执行一次,而once_control则表征是否执 行过。如果once_control的初值不是PTHREAD_ONCE_INIT(LinuxThreads定义为0),pthread_once() 的行为就会不正常。在LinuxThreads中,实际”一次性函数”的执行状态有三种:NEVER(0)、IN_PROGRESS(1)、 DONE(2),如果once初值设为1,则由于所有pthread_once()都必须等待其中一个激发”已执行一次”信号,因此所有 pthread_once()都会陷入永久的等待中;如果设为2,则表示该函数已执行过一次,从而所有pthread_once()都会立即返回0。


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pthread_kill_other_threads_np()

void pthread_kill_other_threads_np(void)

这个函数是LinuxThreads针对本身无法实现的POSIX约定而做的扩展。POSIX要求当进程的某一个线程执行exec*系统调用在进程空间中 加载另一个程序时,当前进程的所有线程都应终止。由于LinuxThreads的局限性,该机制无法在exec中实现,因此要求线程执行exec前手工终 止其他所有线程。pthread_kill_other_threads_np()的作用就是这个。

需要注意的是,pthread_kill_other_threads_np()并没有通过pthread_cancel()来终止线程,而是直接向管理 线程发”进程退出”信号,使所有其他线程都结束运行,而不经过Cancel动作,当然也不会执行退出回调函数。尽管LinuxThreads的实验结果与 文档说明相同,但代码实现中却是用的__pthread_sig_cancel信号来kill线程,应该效果与执行pthread_cancel()是一 样的,其中原因目前还不清楚。
关于作者

杨沙洲,男,现攻读国防科大计算机学院计算机软件方向博士学位。您可以通过电子邮件 pubb@163.net跟他联系。

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