UNIX: разработка сетевых приложений

Рис. 26.5. Структуры данных после того, как поток n инициализировал свои собственные данные
6. Поток номер n продолжает 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 
pkey
 для данного потока, вызывая соответствующую функцию-деструктор для каждого непустого указателя 
pkey
. Под «соответствующим деструктором» мы понимаем указатель на функцию, хранящийся в массиве 
Key
 с 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_once
 и 
pthread_key_create
.
#include <pthread.h>
int pthread_once(pthread_once_t *<i>onceptr</i>, void (*<i>init</i>)(void));
int pthread_key_create(pthread_key_t *<i>keyptr</i>, void (*<i>destructor</i>)(void *<i>value</i>));
<i>Обе функции возвращают: 0 в случае успешного выполнения, положительное значение Exxx в случае ошибки</i>
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(&amp;rl_key, readline_destructor);
}
  
ssize_t readline(...) {
 ...
 pthread_once(&amp;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 &lt;pthread.h&gt;
void *pthread_getspecific(pthread_key_t <i>key</i>);
<i>Возвращает: указатель на собственные данные потока (возможно, пустой указатель)</i>
int pthread_setspecific(pthread_key_t <i>key</i>, const void *<i>value</i>);
<i>Возвращает: 0 в случае успешного выполнения, положительное значение Exxx в случае ошибки</i>
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.