當(dāng)每個(gè)線程為各自的變量使用全局標(biāo)識(shí)符時(shí)，為保留這些變量各自的數(shù)據(jù)，可以采用線程對(duì)象（thread-local object）和線程存儲(chǔ)（thread-specific storage）。

這兩項(xiàng)技術(shù)允許在一個(gè)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(dāng)其他線程也在執(zhí)行同樣函數(shù)的情況下。

使用線程對(duì)象

線程對(duì)象是在聲明中包含新存儲(chǔ)類修飾符 _Thread_local 的全局或靜態(tài)對(duì)象。這意味著：每一個(gè)線程擁有屬于自己的線程對(duì)象實(shí)例，它在線程啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建并初始化。對(duì)象的存儲(chǔ)周期等于線程的運(yùn)行時(shí)間。在一個(gè)線程內(nèi)表達(dá)式里面的線程對(duì)象名，將引用這個(gè)對(duì)象在當(dāng)前線程下的本地實(shí)例。

修飾符 _Thread_local 可以與修飾符 static 或 extern 同時(shí)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(dòng)線程各自擁有線程本地變量 var 的一個(gè)實(shí)例。

【例1】使用一個(gè)線程對(duì)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(chǔ)

線程存儲(chǔ)技術(shù)要比線程對(duì)象更加靈活。例如，獨(dú)立線程可以使用不同大小的內(nèi)存。它們可以動(dòng)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(shí)，可以使用相同的標(biāo)識(shí)符訪問這些獨(dú)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(gè)全局的鍵（key）實(shí)現(xiàn)，該鍵表示了一個(gè)指向線程存儲(chǔ)的指針。然后，獨(dú)立線程通過指定其線程存儲(chǔ)的位置加載這個(gè)指針。該全局鍵值是類型為 tss_t 的對(duì)象。頭文件 threads.h 包含了該類型的定義以及 4 個(gè)用于管理線程存儲(chǔ)（簡(jiǎn)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(gè)新的 TSS 指針，并且將 key 引用的對(duì)象設(shè)置為唯一標(biāo)識(shí)該 TSS 指針的值。類型 tss_dtor_t 是一個(gè)函數(shù)指針，定義為 void（*）（void*）（它指的是一個(gè)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(gè)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(duì)于調(diào)用 tss_set（）的線程，將 key 所標(biāo)識(shí)的 TSS 指針設(shè)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(shè)置。如果發(fā)生錯(cuò)誤，tss_get（）返回 NULL。

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

例 2 中的程序在動(dòng)態(tài)分配的線程存儲(chǔ)中，保留線程的名稱。

【例2】使用線程存儲(chǔ)

#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(gè)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?biāo)械馁Y源
  return 0;
}
void print(void)        // 顯示線程存儲(chǔ)
{
 printf( "print: %s\n", (char*)tss_get(key) );
}
int thFunc( void *arg )
{
  char *name = (char*)arg;
  size_t size = strlen(name)+1;
  // 設(shè)置線程存儲(chǔ)
  if ( tss_set(key, malloc(size)) != thrd_success )
   return -1;
  // 存儲(chǔ)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(guān)于C語言線程對(duì)象和線程存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言線程對(duì)象和線程存儲(chǔ)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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