UNIX: разработка сетевых приложений

  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 */
  }
  ...
  /* используются значения, на которые указывает ptr */
 }

Каждый раз, когда вызывается функция readline, она вызывает функцию pthread_once. Эта функция использует значение, на которое указывает ее аргумент-указатель onceptr(содержащийся в переменной rl_once), чтобы удостовериться, что функция init вызывается только один раз. Функция инициализации readline_once создает ключ для собственных данных потока, который хранится в rl_key и который функция readline затем использует в вызовах функций pthread_getspecific и pthread_setspecific.

Функции pthread_getspecific и pthread_setspecific используются для того, чтобы получать и задавать значение, ассоциированное с данным ключом. Это значение представляет собой тот указатель, который показан на рис. 26.3. На что указывает этот указатель — зависит от приложения, но обычно он указывает на динамически выделяемый участок памяти.

 #include <pthread.h>

 void *pthread_getspecific(pthread_key_t key);
  Возвращает: указатель на собственные данные потока (возможно, пустой указатель)

 int pthread_setspecific(pthread_key_t key, const void * value);
Возвращает: 0 в случае успешного выполнения, положительное значение Exxx в случае ошибки

Обратите внимание на то, что аргументом функции pthread_key_create является указатель на ключ (поскольку эта функция хранит значение, присвоенное ключу), в то время как аргументами функций get и set являются сами ключи (которые, скорее всего, представляют собой небольшие целые числа, как уже говорилось).

Пример: функция readline, использующая собственные данные потока

В этом разделе мы приводим полный пример использования собственных данных потока, преобразуя оптимизированную версию функции readline из листинга 3.12 к виду, безопасному в многопоточной среде, не изменяя последовательность вызовов.

В листинге 26.5 показана первая часть функции: переменные pthread_key_t и pthread_once_t, функции readline_destructor и readline_once и наша структура Rline, которая содержит всю информацию, нужную нам для каждого потока.

Листинг 26.5. Первая часть функции readline, безопасной в многопоточной среде

 //threads/readline.c
  1 #include "unpthread.h"

  2 static pthread_key_t rl_key;
  3 static pthread_once_t rl_once = PTHREAD_ONCE_INIT;

  4 static void
  5 readline_destructor(void *ptr)
  6 {
  7 free(ptr);
  8 }

 9 static void
 10 readline_once(void)
 11 {
 12 Pthread_key_create(&rl_key, readline_destructor);
 13 }

 14 typedef struct {
 15 int rl_cnt; /* инициализируется нулем */
 16 char *rl_bufptr; /* инициализируется значением rl_buf */
 17 char rl_buf[MAXLINE];
 18 } Rline;

Деструктор

4-8 Наша функция-деструктор просто освобождает всю память, которая была выделена для данного потока.

«Одноразовая» функция

9-13 Мы увидим, что наша «одноразовая» (то есть вызываемая только один раз) функция вызывается однократно из функции pthread_once и создает ключ, который затем используется в функции readline.

Структура Rline

14-18 Наша структура Rline содержит три переменные, которые, будучи объявленными как статические ( static) в листинге 3.12, привели к возникновению описанных далее проблем. Такая структура динамически выделяется в памяти для каждого потока, а по завершении выполнения этого потока она освобождается функцией-деструктором.

В листинге 26.6 показана сама функция readline, а также функция my_read, которую она вызывает. Этот листинг является модификацией листинга 3.12.