线程高级:一次性初始化

2017-05-26  本文已影响0人  3e1094b2ef7b

有些事需要且只能执行一次(比如互斥量初始化)。
通常当初始化应用程序时,可以比较容易地将其放在main函数中。但当你写一个库函数时,就不能在main里面初始化了,你可以用静态初始化,但使用一次初始(pthread_once_t)会比较容易些。

首先要定义一个pthread_once_t变量,这个变量要用宏PTHREAD_ONCE_INIT初始化。然后创建一个与控制变量相关的初始化函数。

pthread_once_t once_control = PTHREAD_ONCE_INIT;
void init_routine()
{
    //初始化互斥量
    //初始化读写锁
    ......
}

接下来就可以在任何时刻调用pthread_once函数

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

功能:本函数使用初值为PTHREAD_ONCE_INITonce_control变量保证init_routine()函数在本进程执行序列中仅执行一次。在多线程编程环境下,尽管pthread_once()调用会出现在多个线程中,init_routine()函数仅执行一次,究竟在哪个线程中执行是不定的,是由内核调度来决定。

Linux Threads使用互斥锁和条件变量保证由pthread_once()指定的函数执行且仅执行一次。

实际"一次性函数"的执行状态有三种:NEVER(0)IN_PROGRESS(1)DONE (2),用once_control来表示pthread_once()的执行状态:

1、如果once_control初值为0,那么pthread_once从未执行过,init_routine()函数会执行。
2、如果once_control初值设为1,则由于所有pthread_once()都必须等待其中一个激发"已执行一次"信号, 因此所有pthread_once ()都会陷入永久的等待中,init_routine()就无法执行
3、如果once_control设为2,则表示pthread_once()函数已执行过一次,从而所有pthread_once()都会立即 返回,init_routine()就没有机会执行
pthread_once函数成功返回,once_control就会被设置为2

例子:将互斥量一次性初始化,使用pthread_once来实现

/*
  DESCRIPTION:  一次性初始化
    int pthread_once(pthread_once_t* once_control, void (*init_routine)(void));
    如果once_control为0,init_routine()就会执行
    pthread_once()成功返回之后,once_control会变为2
 */

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <errno.h>

pthread_once_t once = PTHREAD_ONCE_INIT;
pthread_t tid;

void thread_init()
{
    printf("I'm in thread 0x%x\n", tid);
}


void *thread_fun1(void *arg)
{
    tid = pthread_self();
    printf("I'm thread 0x%x\n", tid);
    printf("once is %d\n", once);
    pthread_once(&once, thread_init);
    printf("once is %d\n", once);

    return NULL;
}

void *thread_fun2(void *arg)
{
    sleep(2);
    tid = pthread_self();
    printf("I'm thread 0x%x\n", tid);
    pthread_once(&once, thread_init);

    return NULL;
}

int main()
{
    pthread_t tid1, tid2;
    int err;

    err = pthread_create(&tid1, NULL, thread_fun1, NULL);
    if(err != 0)
    {
        printf("create new thread 1 failed\n");
        return ;
    }
    err = pthread_create(&tid2, NULL, thread_fun2, NULL);
    if(err != 0)
    {
        printf("create new thread 1 failed\n");
        return ;
    }


    pthread_join(tid1, NULL);
    pthread_join(tid2, NULL);

    return 0;
}

gcc -o thread_once -lpthread thread_once.c

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