UNIX: разработка сетевых приложений

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_getspecificсводится 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 readlineвызывает 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 readlineвызывает функцию pthread_getspecificдля получения значения указателя pkey[1]для данного потока, но возвращается пустой указатель. Тогда поток вызывает функцию mallocи 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 pkeyдля данного потока, вызывая соответствующую функцию-деструктор для каждого непустого указателя pkey. Под «соответствующим деструктором» мы понимаем указатель на функцию, хранящийся в массиве Keyс 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_onceи 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_onceобычно вызывается при вызове функции, манипулирующей собственными данными потока, но pthread_onceиспользует значение переменной, на которую указывает onceptr, чтобы гарантировать, что функция initвызывается для каждого процесса только один раз.

Функция pthread_key_createдолжна 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 */

 }

 ...

 /* используются значения, на которые указывает ptr */

}