Шрифт:
Мы будем использовать функцию
pthread_once
, чтобы гарантировать, что функция pthread_key_create
вызывается только первым потоком, вызвавшим функцию readline
. 3. Функция
readline
вызывает функцию pthread_getspecific
, чтобы получить значение pkey[1]
(«указатель» на рис. 26.3 для ключа, имеющего значение 1) для данного потока, но эта функция возвращает пустой указатель. Тогда функция readline
вызывает функцию malloc
для выделения памяти, которая необходима для хранения информации о каждом потоке при последовательных вызовах функции readline
. Функция readline
инициализирует эти области памяти по мере надобности и вызывает функцию pthread_setspecific
, чтобы установить указатель собственных данных потока ( pkey[1]
), соответствующий данному ключу, на только что выделенную область памяти. Мы показываем этот процесс на рис. 26.4, предполагая, что вызывающий поток — это поток с номером 0 в данном процессе. Рис. 26.4. Соответствие между областью памяти, выделенной функцией malloc, и указателем собственных данных потока
На этом рисунке мы отмечаем, что структура Pthread поддерживается системой (вероятно, библиотекой потоков), но фактически собственные данные потока, которые мы размещаем в памяти с помощью функции
malloc
, поддерживаются нашей функцией (в данном случае readline
). Все, что делает функция pthread_setspecific
, — это установка указателя для данного ключа в структуре Pthread на выделенную область памяти. Аналогично, действие функции pthread_getspecific
сводится к возвращению этого указателя. 4. Другой поток, например поток с номером
n
, вызывает функцию readline
, возможно, в тот момент, когда поток с номером 0 все еще находится в стадии выполнения функции readline
. Функция
readline
вызывает функцию pthread_once
, чтобы инициализировать ключ этого элемента собственных данных, но так как эта функция уже была однажды вызвана, то больше она не выполняется. 5. Функция
readline
вызывает функцию pthread_getspecific
для получения значения указателя pkey[1]
для данного потока, но возвращается пустой указатель. Тогда поток вызывает функцию malloc
и функцию pthread_setspecific
, как и в случае с потоком номер 0, инициализируя элемент собственных данных потока, соответствующий этому ключу (1). Этот процесс иллюстрирует рис. 26.5. Рис. 26.5. Структуры данных после того, как поток n инициализировал свои собственные данные
6. Поток номер nпродолжает выполнять функцию
readline
, используя и модифицируя свои собственные данные. Один вопрос, который мы пока не рассмотрели, заключается в следующем: что происходит, когда поток завершает свое выполнение? Если поток вызвал функцию
readline
, эта функция выделила в памяти область, которая должна быть освобождена по завершении выполнения потока. Для этого используется указатель-деструктор, показанный на рис. 26.2. Когда поток, создающий элемент собственных данных, вызывает функцию pthread_key_create
, одним из аргументов этой функции является указатель на функцию-деструктор. Когда выполнение потока завершается, система перебирает массив pkey
для данного потока, вызывая соответствующую функцию-деструктор для каждого непустого указателя pkey
. Под «соответствующим деструктором» мы понимаем указатель на функцию, хранящийся в массиве Key
с рис. 26.2. Таким образом осуществляется освобождение памяти, занимаемой собственными данными потока, когда выполнение потока завершается. Первые две функции, которые обычно вызываются при работе с собственными данными потока, — это
pthread_once
и pthread_key_create
.
#include <pthread.h>
int pthread_once(pthread_once_t * onceptr, void (* init)(void));
int pthread_key_create(pthread_key_t * keyptr, void (* destructor)(void * value));
Обе функции возвращают: 0 в случае успешного выполнения, положительное значение Exxx в случае ошибки
Функция
pthread_once
обычно вызывается при вызове функции, манипулирующей собственными данными потока, но pthread_once
использует значение переменной, на которую указывает onceptr
, чтобы гарантировать, что функция init
вызывается для каждого процесса только один раз. Функция
pthread_key_create
должна вызываться только один раз для данного ключа в пределах одного процесса. Значение ключа возвращается с помощью указателя keyptr
, а функция – деструктор(если аргумент является непустым указателем) будет вызываться каждым потоком по завершении его выполнения, если этот поток записывал какое-либо значение, соответствующее этому ключу. Обычно эти две функции используются следующим образом (если игнорировать возвращение ошибок):
pthread_key_t rl_key;
pthread_once_t rl_once = PTHREAD_ONCE_INIT;
void readline_destructor(void *ptr) {
free(ptr);
}
void readline_once(void) {
pthread_key_create(&rl_key, readline_destructor);
}
ssize_t readline(...) {
...
pthread_once(&rl_once, readline_once);
if ((ptr = pthread_getspecific(rl_key)) == NULL) {
ptr = Malloc(...);
pthread_setspecifiс(rl_key, ptr);
/* инициализация области памяти, на которую указывает ptr */
}