linux 多线程应用--线程内部私有的全局变量

在 单线程的程序里,有两种基本的数据:全局变量和局部变量。但在多线程程序里,还
有第三种数据类型:线程数据(TSD: Thread-Specific Data)。它和全局变量很象,在线程
内部,各个函数可以象使用全局变量一样调用它,但它对线程外部的其它线程是不可见
的。这种数据的必要性是显而易见 的。例如我们常见的变量 errno,它返回标准的出错信
息。
它显然不能是一个局部变量,几乎每个函数都应该可以调用它;但它又不能是一个全
局变量,否则在 A 线程里输出的很可能是 B 线程的出错信息。要实现诸如此类的变量,
我们就必须使用线程数据。
我们为每个线程数据创建一个键,它和这个键相关联,在各个
线程 里,都使用这个键来指代线程数据,但在不同的线程里,这个键代表的数据是不同
的,在同一个线程里,它代表同样的数据内容。
下面的多线程程序在 Red Hat9 上的测试通过的线程私有的全局变量使用的例子。
为了简便
起见,省去了所有的错误处理代码。其中的变量 no 是线程私有变量,就相当于线程内部
的全局变量,可以看到,对 no 的访问不 能通过 no 本身变量去访问,而是通过一个全局
变量 key 间接的去访问。
从程序运行时的输出可以发现:线程可以在任何函数中访问 no;

线程拥有各自的 no 存 储空间。

#include<pthread.h>;
#include<stdio.h>;
pthread_key_t key;
void start();
void work();
int main()
{
pthread_t tid1,tid2;
pthread_key_create( &key, NULL );
pthread_create( &tid1,NULL,(void *)start,NULL );
pthread_create( &tid2,NULL,(void *)start,NULL );
pthread_join( tid1,NULL );
pthread_join( tid2,NULL );
pthread_key_delete( key );
}
void start()
{
int no;
pthread_setspecific( key, &no );
work();
}
void work(){
int *p_no,i;
for( i=0;i<20;i++ ){
p_no = pthread_getspecific( key );
printf( "%d:%d\n", pthread_self(), *p_no );
*p_no = *p_no+1;
pthread_setspecific( key, p_no );
sleep(1);
}
}

说明:

(1)
线程 1, 2 共用了 key,
通过 key,就可以存取只跟当前线程相关的一个值(这个值由编译器管理)
线程 1----->key----->线程 1 相关的值(由编译器管理)
线程 2----->key----->线程 2 相关的值(由编译器管理)
设置"线程相关的数据",使用
int pthread_setspecific(pthread_key_t key, const void *pointer);
读取"线程相关的数据",使用
void * pthread_getspecific(pthread_key_t key);
注意到,这两个函数分别有一个 void 类型的指针,我们的线程就是通过这两个指针分别与
"线程相关的数据"的数据进行交互的
(2)
由于 key 是一个全局变量,
函数 work 不需要额外的参数就可以访问它;
又因为它是"线程相关的数据", 线程 1, 2 通过 key 存取的数据是相互独立的,

这样就不需要额外的互斥机制来保证数据访问的正确性了.