C語言線程對象和線程存儲的實現(xiàn)

更新時間：2021年03月09日 11:28:10 投稿：zx

這篇文章主要介紹了C語言線程對象和線程存儲的實現(xiàn)，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

當每個線程為各自的變量使用全局標識符時，為保留這些變量各自的數(shù)據(jù)，可以采用線程對象（thread-local object）和線程存儲（thread-specific storage）。

這兩項技術允許在一個給定線程中執(zhí)行的函數(shù)可以共享數(shù)據(jù)而不造成沖突，即便當其他線程也在執(zhí)行同樣函數(shù)的情況下。

使用線程對象

線程對象是在聲明中包含新存儲類修飾符 _Thread_local 的全局或靜態(tài)對象。這意味著：每一個線程擁有屬于自己的線程對象實例，它在線程啟動時創(chuàng)建并初始化。對象的存儲周期等于線程的運行時間。在一個線程內(nèi)表達式里面的線程對象名，將引用這個對象在當前線程下的本地實例。

修飾符 _Thread_local 可以與修飾符 static 或 extern 同時使用。頭文件 threads.h 定義了 thread_local 作為 _Thread_local 的同義詞。在例 1 中，主線程和新啟動線程各自擁有線程本地變量 var 的一個實例。

【例1】使用一個線程對象

#include <stdio.h>
#include <threads.h>
thread_local int var = 10;
void print_var(void){ printf("var = %d\n", var); }
int func(void *);        // 線程函數(shù)
int main(int argc, char *argv[])
{
  thrd_t th1;
  if ( thrd_create( &th1, func, NULL ) != thrd_success ){
   fprintf(stderr,"Error creating thread.\n"); return 0xff;
  }
  print_var();        // 輸出：var = 10
  thrd_join(th1, NULL);
  return 0;
}
int func(void *arg)       // 線程函數(shù)
{
  var += 10;         // 線程本地變量
  print_var();        // 輸出：var = 20
  return 0
}

使用線程存儲

線程存儲技術要比線程對象更加靈活。例如，獨立線程可以使用不同大小的內(nèi)存。它們可以動態(tài)地分配內(nèi)存，并通過調(diào)用析構(gòu)函數(shù)再次釋放內(nèi)存。同時，可以使用相同的標識符訪問這些獨立線程所在的不同內(nèi)存區(qū)域。

這種靈活性通過初始創(chuàng)建一個全局的鍵（key）實現(xiàn)，該鍵表示了一個指向線程存儲的指針。然后，獨立線程通過指定其線程存儲的位置加載這個指針。該全局鍵值是類型為 tss_t 的對象。頭文件 threads.h 包含了該類型的定義以及 4 個用于管理線程存儲（簡稱 TSS）函數(shù)的聲明：

int tss_create（tss_t*key，tss_dtor_t dtor）；

通過析構(gòu)函數(shù) dtor 生成一個新的 TSS 指針，并且將 key 引用的對象設置為唯一標識該 TSS 指針的值。類型 tss_dtor_t 是一個函數(shù)指針，定義為 void（*）（void*）（它指的是一個函數(shù)指針，該函數(shù)參數(shù)為 void 指針，并且該函數(shù)沒有返回值）。dtor 的返回值可以是一個空指針。

void tss_delete（tss_t key）；

釋放 TSS 鍵 key 所使用的所有資源。

int tss_set（tss_t key，void*val）；

對于調(diào)用 tss_set（）的線程，將 key 所標識的 TSS 指針設置為 val 所引用的內(nèi)存地址。

void*tss_get（tss_t key）；

返回指向內(nèi)存塊的指針，該內(nèi)存塊為正在調(diào)用的線程通過函數(shù) tss_set（）設置。如果發(fā)生錯誤，tss_get（）返回 NULL。

如果函數(shù) tss_create（）和 tss_set（）發(fā)生錯誤，則返回 thrd_error；否則，返回 thrd_success。

例 2 中的程序在動態(tài)分配的線程存儲中，保留線程的名稱。

【例2】使用線程存儲

#include <threads.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
tss_t key;               // 用于TSS指針的全局鍵
int thFunc(void *arg);     // 線程函數(shù)
void destructor(void *data);  // 析構(gòu)函數(shù)
int main(void)
{
  thrd_t th1, th2;
  int result1 = 0, result2 = 0;
  // 創(chuàng)建一個TSS密鑰
  if (tss_create(&key, destructor) != thrd_success)
   return -1;
  // 創(chuàng)建線程
  if (thrd_create(&th1, thFunc, "Thread_1") != thrd_success
     || thrd_create(&th2, thFunc, "Thread_2") != thrd_success)
    return -2;
  thrd_join(th1, &result1); thrd_join(th2, &result2);
  if ( result1 != 0 || result2 != 0 )
    fputs("Thread error\n", stderr);
  else
    puts("Threads finished without error.");
  tss_delete(key);      // 釋放TSS指針所有的資源
  return 0;
}
void print(void)        // 顯示線程存儲
{
 printf( "print: %s\n", (char*)tss_get(key) );
}
int thFunc( void *arg )
{
  char *name = (char*)arg;
  size_t size = strlen(name)+1;
  // 設置線程存儲
  if ( tss_set(key, malloc(size)) != thrd_success )
   return -1;
  // 存儲數(shù)據(jù)
  strcpy((char*)tss_get(key), name);
  print();
  return 0;
}
void destructor(void *data)
{
 printf("Destructor for %s\n", (char*)data);
 free(data);      // 釋放內(nèi)存
}

到此這篇關于C語言線程對象和線程存儲的實現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關C語言線程對象和線程存儲內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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