Программирование для Linux. Профессиональный подход

Самьюэл Алекс

под ключом thread_log_key. */

 pthread_setspecific(thread_log_key, thread_log);

 write_to_thread_log("Thread starting.");

 /* Далее идет основное тело потока... */

 return NULL;

}

int main {

 int i;

 pthread_t threads[5];

 /* Создание ключа,

который будет связывать указатели

журнальных файлов с областью потоковых данных. Функция

close_thread_log закрывает все файлы. */

 pthread_key_create(&thread_log_key, close_thread_log);

 /* Создание потоков. */

 for (i = 0; i < 5; ++i)

pthread_create(&(threads[i]), NULL, thread_function, NULL);

 /* Ожидание завершения всех потоков. */

 for (i = 0; i < 5; ++i)

pthread_join(threads[i], NULL);

 return 0;

}

Обратите внимание на то, что в функции

thread_function

не нужно закрывать журнальный файл. Просто когда создавался ключ, функция

close_thread_log

была назначена функцией очистки данного ключа. Когда бы поток ни завершился, операционная система Linux вызовет эту функцию, передав ей значение ключа, соответствующее данному потоку. В функции

close_thread_log

и происходит закрытие файла.

4.3.1. Обработчики очистки

Функции очистки ключей гарантируют, что в случае завершения или отмены потока не произойдет потерн ресурсов. Но иногда возникает необходимость в создании функции, которая будет связана не с ключом, дублируемым между потоками, а с обычным ресурсом. Такая функция называется обработчиком очистки.

Обработчик очистки вызывается при завершении потока. Он принимает один аргумент типа

void*

, который передается обработчику при его регистрации. Это позволяет использовать один и тот же обработчик для удаления нескольких экземпляров ресурса.

Обработчик очистки — это временная мера, требуемая только тогда, когда поток завершается или отменяется, не закончив выполнять определенный участок кода. При нормальных обстоятельствах ресурс должен удаляться явно.

Для регистрации обработчика следует вызвать функцию

pthread_cleanup_push

, передав ей указатель на обработчик и значение его аргумента. Каждому такому вызову должен соответствовать вызов функции

pthread_cleanup_pop

, которая отменяет регистрацию обработчика. Для удобства эта функция принимает дополнительный целочисленный флаг. Если он не равен нулю, при отмене регистрации выполняется операция очистки.

В листинге 4.8 показан фрагмент программы, в котором обработчик очистки применяется для удаления динамического буфера при завершении потока.

Листинг 4.8. (cleanup.c) Фрагмент программы, содержащий обработчик очистки потока

#include <malloc.h>

#include <pthread.h>

/*

Выделение временного буфера. */

void* allocate_buffer(size_t size) {

 return malloc(size);

}

/* Удаление временного буфера. */

void deallocate_buffer(void* buffer) {

 free(buffer);

}

void do_some_work {

 /* Выделение временного буфера. */

 void* temp_buffer = allocate_buffer(1024);

 /* Регистрация обработчика очистки для данного буфера. Этот

обработчик будет удалять буфер при завершении или отмене

потока. */

 pthread_cleanup_push(deallocate_buffer, temp_buffer);

 /* Выполнение других действий... */

 /* Отмена регистрации обработчика. Поскольку функции передается

ненулевой аргумент, она выполняет очистку, вызывая функцию

deallocate_buffer. */

 pthread_cleanup_pop(1);

}

В данном случае функции

pthread_cleanup_pop

передается ненулевой аргумент, поэтому функция очистки

deallocate_buffer

вызывается автоматически. В данном простейшем случае можно было в качестве обработчика непосредственно использовать стандартную библиотечную функцию

free

.

4.3.2. Очистка потоковых данных в C++

Программисты, работающие на C++, привыкли к тому, что очистку за них делают деструкторы объектов. Когда объект выходит за пределы своей области видимости, либо по достижении конца блока, либо вследствие возникновения исключительной ситуации, среда выполнения C++ гарантирует вызов деструкторов для тех автоматических переменных, у которых они есть. Это удобный механизм очистки, работающий независимо от того, как осуществляется выход из конкретного программного блока.

Тем не менее, если поток вызывает функцию

pthread_exit

, среда выполнения C++ не может гарантировать вызов деструкторов для всех автоматических переменных, находящихся в стеке потока. Чтобы этого добиться, нужно вызвать функцию

pthread_exit

в рамках конструкции

try/catch

, охватывающей все тело потоковой функции. При этом перехватывается специальное исключение

ThreadExitException

.

Программа, приведенная в листинге 4.9, иллюстрирует данную методику. Потоковая функция сообщает о своем намерении завершить поток, генерируя исключение

ThreadExitException

, а не вызывая функцию

pthread_exit

явно. Поскольку исключение перехватывается на самом верхнем уровне потоковой функции, все локальные переменные, находящиеся в стеке потока, будут удалены правильно.