inux多线程相关的API-(3)--线程的私有数据

私有数据的作用是，创建一个内存区域，只有本线程能够访问，其他线程无法访问。这一功能看起来很简单，没必要使用库函数来做，只要程序员自己集中注意力，分配几块内存，给不同的线程使用就行了，但是，人类不能保证这一点，稍有疏忽，可能会踩到别的线程的内存，所以，实现这一功能还是使用库函数比较可靠。

参考：《linux线程私有数据详解》、《Linux多线程基础学习（八）私有数据》

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

线程的私有数据（确切的说，该数据是一个地址数据/地址值），必须绑定一个key，本函数就是用来创建这个key。创建的这个key必须是本进程内所有线程都可访问的。本函数可以保证创建的key是惟一的。不同的线程都已用同一个key来绑定自己线程的私有数据，但这并不会引起冲突。

一旦创建了key，那么本进程中的所有线程与本key关联的数据都被设置为NULL；对于新创建的线程，以前建立好的key与本线程关联的数据全部都是NULL；

本函数还可以在创建key时，为这个key关联一个析构函数destructor，如果不需要关联析构函数，可以传递NULL给形参destructor。如果为这个key关联了析构函数，且这个key关联了线程的非NULL私有地址数据（key默认关联到每个线程的NULL值），那么当线程退出时，key本身的值会被设为NULL，然后destructor函数被执行一次，destructor函数执行时的实参，就是与key关联的那个地址数据，显然该功能特别适合释放malloc分配出的内存。

形参：@key，一般我们是先定义一个变量key，然后把地址传进去；@destructor析构函数名

本函数的典型使用方法：
pthread_key_t key;//定义后key值暂不可用，必须使用pthread_key_create进行初始化后才可用
pthread_key_create(&key,tsd_destruct);

返回值：成功后，key被初始化为一个可用的值，并返回0；失败则直接返回错误号（注意，并不是设置errno！）

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

一对兄弟函数，分别用于把key和地址值value绑定在一起，获取与key绑定的地址值value。

形参：@key，该值来自于pthread_key_create初始化后的key；

@value，该值一般是malloc类型函数的返回值。

注意，如果这两个函数使用的key值是未经pthread_key_create初始化的，或者是pthread_key_delete删除过的，那么pthread_setspecific和pthread_getspecific的执行结果是不可预知的。

返回值：pthread_getspecific返回与形参key绑定的地址数据，如果没有绑定，则默认为绑定的地址数据为NULL。

pthread_setspecific成功则返回0，否则直接返回错误号。

3、int pthread_key_delete(pthread_key_t key);

删除pthread_key_create创建的key，本质上说，key是无法被删除的，该函数只是使这个key变为不可用的状态。

需要注意的是，在删除key之前，程序员要考虑一下，与这个key绑定的线程私有数据，在key删除之后，会不会产生不良影响。

该函数不会触发析构函数的执行，甚至：在线程退出时，pthread_key_create函数为key关联的析构函数，也不会被执行了。

4、int pthread_once(pthread_once_t *once_control, void (*init_routine)(void));

本函数可以保证，在本进程的所有线程中，init_routine函数仅被执行一次。显然，这一功能需要一个所有线程均可访问的全局静态标志变量来记录init_routine是否被调用过，这个标志变量的地址就通过形参once_control传入。

本函数的典型应用如下：
声明所有线程均可见的全局变量：pthread_once_t once_control = PTHREAD_ONCE_INIT;
然后在不同的线程中执行：pthread_once(&once_control, my_init_func);

效果是，虽然不同的线程都执行了pthread_once函数，但my_init_func函数仅被执行了一遍。

例子：

// gcc -o private_exe private_data.c -pthread

#include <limits.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

pthread_key_t key;

#define MB(n) (n* 1024 *1024) 

void *tthread_fun(void* args)
{
	char *addr = (char*)malloc(MB(300));
	printf("index=%d的线程malloc出的内存地址=%p\n",(int)args, addr);
	pthread_setspecific(key,addr);//绑定key与私有数据
	char *tmp = (char*)pthread_getspecific(key);//根据key取出私有数据地址
	printf("index=%d的线程与key关联的地址数据=%p\n",(int)args,tmp);
	return (void*)0;
}

void tsd_destruct(void *arg)//Thread Specified Data 线程独有（私有）数据的析构
{
	printf("线程%lu私有数据的析构函数被执行，收到的实参=%p\n",pthread_self(), arg);
	if(arg != NULL)
		free(arg);
}

int main()
{
	int ret = pthread_key_create(&key,tsd_destruct);
	if(ret != 0)
	{
		printf("创建key失败\n");
		return -1;
	}

	//pthread_key_create(&key1,NULL);

	printf("key=%d\n",key);
	pthread_t tid[3];

	int i=0;
	for(i=0;i<3;i++)
	{
		pthread_create(&tid[i],NULL,tthread_fun, (void*)(unsigned long)i);
		printf("pthread index %d's tid= %ld\n", i, (unsigned long)tid[i]);
	}
	
	for(i=0;i<3;i++)
	{
		pthread_join(tid[i],NULL);
	}
	
	return 0;
}

inux多线程相关的API-(3)--线程的私有数据

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