多线程编程之私有数据（Thread-Specific-Data,或TSD）

在多线程环境下，全局变量为所有线程共享。然而，在程序设计中有时需要保存线程自己的全局变量，
这种特殊的变量尽在某个线程内部有效。为此引入私有数据，在线程内部，线程私有数据可以被各个
函数访问，但它对其他线程是屏蔽的。
线程私有数据采用了一种被称为一键多值的技术，即一个键对应多个数值。访问数据时都是通过键值
来访问，好像是在对一个变量进行访问，其实在访问不同的数据。使用线程私有数据时，首先要为每个线
程数据创建一个相关联的键。在各个线程内部，都是用这个公用的键来指代线程数据，但是在不同线程中，
这个键代表的数据是不同的。操作线程私有数据的函数主要有4个：pthread_key_create(创建一个键)，
pthread_setspecific(为一个键设置线程私有数据)，pthread_getspecific(从一个键读取私有数据)，

pthread_key_delete(删除一个键)。这几个函数声明如下：

#include <pthread.h>
int pthread_key_create(pthread_key_t *key,void (*destr_function)(void *));
int pthread_setspecific(pthread_key_t key,const void *pointer));
void *pthread_getspecific(pthread_key_t key);
int pthread_key_delete(pthread_key_t key);

pthread_key_create:从linux的TSD池中分配一项，将其值赋给key供以后访问使用，他的第一个参数key为指

 向键值的指针，第二个参数为一个函数指针，如果指针不为空，则在线程退出时将以

key所关联的数据位参数调用destr_function(),释放分配的缓冲区。

key一旦被创建，所有线程都可以访问它，但各个线程可根据自己的需要往key中填入不同的值，这就相

当于提供了一个同名而不同值的全局变量，一键多值。一键多值靠的是一个关键数据结构数组，即TSD池，

其结构如下：

static struct pthread_key_struct pthread_keys [PTHREAD_KEYS_MAX] = {{0,NULL}};

pthread_setspecific:该函数将pointer的值（不是内容）与key关联。用pthread_setspecific为一个键指定新的

     线程数据时，线程必须先释放原有的线程数居用以回收空间。

pthread_getspecific:通过该函数得到与key相关联的数据。

pthread_key_delete：该函数用来删除一个键，键所占用的内存将被释放。需要注意的是，键所占用的内存将

    被释放，与该键关联的线程数据所占用的内存并不被释放。因此，线程数据的释放必须

    在释放键之前完成。

示例代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>


pthread_key_t key;


void private_data2()
{
int tsd = 2;
pthread_t chthread;
printf("Thread %u is running...\n",pthread_self());
pthread_setspecific(key,(void *)tsd);
printf("Thread %u return %d\n",pthread_self(),pthread_getspecific(key));
}


void private_data1()
{
int tsd = 1;
pthread_t chthread;
printf("Thread %u is running...\n",pthread_self());
pthread_setspecific(key,(void *)tsd);
pthread_create(&chthread,NULL,(void *)private_data2,NULL);
sleep(1);
printf("Thread %u return %d\n",pthread_self(),pthread_getspecific(key));
}


int main()
{
pthread_t thread;
int ret;

pthread_key_create(&key,NULL);

ret = pthread_create(&thread,NULL,(void *)private_data1,NULL);

if(ret)
{
printf("Create pthread failed!\n");
return -1;
}

sleep(3);
pthread_key_delete(key);
return 0;
}

编译：gcc  -o teat test.c -lpthread

运行结果：

Thread 3078716272 is running...
Thread 3070323568 is running...
Thread 3070323568 return 2
Thread 3078716272 return 1

可以看出private_data2对tsd的修改并没有影响到private_data1的tsd的取值。