Читаем Linux API. Исчерпывающее руководство полностью

2. Вызов pthread_key_create() имеет дополнительное назначение: он позволяет вызывающему потоку указать адрес функции-деструктора, предварительно объявленной программистом, которая используется для освобождения каждого блока хранилища, выделенного с помощью текущего ключа (см. следующий шаг). Когда поток, владеющий блоком хранилища, завершается, программный интерфейс Pthreads автоматически вызывает этот деструктор, передавая ему указатель на блок данных этого потока.

3. Функция выделяет блок данных для каждого потока, в котором она вызывается. Это делается с помощью вызова malloc() (или аналогичного ему). Такое выделение производится только один раз в каждом потоке при первом вызове функции.

4. Для сохранения указателя на хранилище, выделенное в предыдущем шаге, используются две функции из состава Pthreads: pthread_setspecific() и pthread_getspecific(). Первая выполняет запрос к реализации Pthreads, который можно сформулировать так: «сохрани этот указатель и запиши, что он связан с определенным ключом (назначенным этой функции) и определенным потоком (вызывающим)». Функция pthread_getspecific() решает обратную задачу, возвращая указатель на заданный ключ, связанный с вызывающим потоком. Если с заданными ключом и потоком не был связан ни один указатель, функция pthread_getspecific() возвращает NULL. Это позволяет нам определить, что в текущем потоке наша функция вызывается впервые и что нам нужно выделить для этого потока блок хранилища.

31.3.3. Подробности о программном интерфейсе для работы с данными уровня потока

Здесь мы подробно обсудим каждую функцию, упомянутую в предыдущем разделе, а также разберем принцип работы данных уровня потока на примере того, как они обычно реализованы. В следующем разделе будет продемонстрировано использование данных уровня потока для написания потокобезопасной версии функции strerror(), входящей в стандартную библиотеку С.

Вызов функции pthread_key_create() приводит к созданию нового ключа, связанного с данными уровня потока; этот ключ возвращается в вызывающий поток внутри буфера, на который указывает аргумент key.

#include

int pthread_key_create(pthread_key_t *key, void (*destructor)(void *));

Возвращает 0 при успешном завершении или положительное число, если произошла ошибка

Поскольку возвращенный ключ используется во всех потоках процесса, аргумент key должен указывать на глобальную переменную.

Аргумент destructor указывает на предварительно объявленную функцию следующего вида:

void

dest(void *value)

{

/* Освобождаем хранилище, на которое указывает 'value' */

}

При завершении потока, значение key которого не равно NULL, программный интерфейс Pthreads автоматически вызывает функцию-деструктор, передавая ей это значение в качестве аргумента. key обычно является указателем на блок данных уровня потока для этого ключа. Если деструктор не требуется, аргументу destructor можно присвоить NULL.

Если поток содержит несколько локальных блоков данных, деструкторы для каждого из них вызываются в произвольном порядке. Функции-деструкторы должны уметь действовать независимо друг от друга.

Изучение реализации данных уровня потока помогает понять, как они используются на практике. Типичная реализация (например, библиотека NPTL) подразумевает наличие таких массивов, как:

• единый глобальный (то есть доступный на уровне всего процесса) массив с информацией о ключах для данных уровня потока;

• набор отдельных массивов в рамках отдельных потоков, каждый из которых содержит указатели на все блоки данных, выделенные для определенного потока (другими словами, в этом массиве находятся указатели, создаваемые в результате вызовов pthread_setspecific()).

В этой реализации значение pthread_key_t, возвращаемое функцией pthread_key_create(), представляет собой обычный индекс в глобальном массиве; этот массив имеет название pthread_keys, а его структура показана на рис. 31.2. Каждый элемент массива является структурой с двумя полями. Первое поле говорит, используется ли данный элемент (то есть был ли он выделен предыдущим вызовом pthread_key_create()). Второе поле применяется для хранения указателя на функцию-деструктор для блоков данных уровня потока, связанных с текущим ключом (другими словами, это копия аргумента destructor из функции pthread_key_create()).

Рис. 31.2.Реализация ключей для данных уровня потока

Функция pthread_setspecific() делает запрос к программному интерфейсу Pthreads, чтобы тот сохранил копию value в структуре данных, которая связывает ее с вызывающим потоком и ключом key, возвращенным предыдущим вызовом pthread_key_create(). Функция pthread_getspecific() выполняет обратную операцию, возвращая значение, которое ранее было связано с заданным ключом этого потока.

#include

int pthread_setspecific(pthread_key_t key, const void *value);

Возвращает 0 при успешном завершении или положительное число, если случилась ошибка