多线程编程中还有一个重要的概念:Thread Local Store(TLS,线程局部存储),在boost中,TLS也被称作TSS,Thread Specific Storage。
boost::
thread库为我们提供了一个接口简单的TLS的面向对象的封装,以下是tss类的接口定义:
class
tss
{
public
:
tss(
boost::
function1<
void
,
void
*>*
pcleanup);
void
*
get()
const
;
void
set(
void
*
value);
void
cleanup(
void
*
p);
};
分别用于获取、设置、清除线程局部存储变量,这些函数在内部封装了TlsAlloc、TlsGetValue、TlsSetValue等API操作,将它们封装成了OO的形式。
但boost将该类信息封装在detail名字空间内,即不推荐我们使用,当需要使用tss时,我们应该使用另一个使用更加方便的类:thread_specific_ptr,这是一个智能指针类,该类的接口如下:
class
thread_specific_ptr :
private
boost::
noncopyable // Exposition only
{
public
:
// construct/copy/destruct
thread_specific_ptr();
thread_specific_ptr(
void
(*
cleanup)(
void
*));
~
thread_specific_ptr();
// modifier functions
T*
release();
void
reset(
T* =
0
);
// observer functions
T*
get()
const
;
T*
operator
->()
const
;
T&
operator
*()()
const
;
};
即可支持get、reset、release等操作。
thread_specific_ptr
类的实现十分简单,仅仅为了将tss类“改装”成智能指针的样子,该类在其构造函数中会自动创建一个tss对象,而在其析构函数中会调用默认参数的
reset函数,从而引起内部被封装的tss对象被析构,达到“自动”管理内存分配释放的目的。
以下是一个运用thread_specific_ptr实现TSS的例子:
#include <boost/thread/thread.hpp>
#include <boost/thread/mutex.hpp>
#include <boost/thread/tss.hpp>
#include <iostream>
boost::
mutex io_mutex;
boost::
thread_specific_ptr<
int
>
ptr;
// use this method to tell that this member will not shared by all threads
struct
count
{
count(
int
id) :
id(
id) { }
void
operator
()()
{
if
(
ptr.
get() ==
0
)
// if ptr is not initialized, initialize it
ptr.
reset(
new
int
(
0
));
// Attention, we pass a pointer to reset (actually set ptr)
for
(
int
i =
0
;
i <
10
; ++
i)
{
(*
ptr)++;
boost::
mutex::
scoped_lock lock(
io_mutex);
std::
cout <<
id <<
": "
<< *
ptr <<
std::
endl;
}
}
int
id;
};
int
main
(
int
argc,
char
*
argv[])
{
boost::
thread thrd1(
count(
1
));
boost::
thread thrd2(
count(
2
));
thrd1.
join();
thrd2.
join();
return
0
;
}
此外,thread库还提供了一个很有趣的函数,call_once,在tss::
init的实现中就用到了该函数。
该函数的声明如下:
void
call_once(
void
(*
func)(),
once_flag&
flag);
该函数的Windows实现通过创建一个Mutex使所有的线程在尝试执行该函数时处于等待状态,直到有一个线程执行完了func函数,该函数的第二个参数表示函数func是否已被执行,该参数往往被初始化成BOOST_ONCE_INIT(即0
),如果你将该参数初始化成1
,则函数func将不被调用,此时call_once相当于什么也没干,这在有时候可能是需要的,比如,根据程序处理的结果决定是否需要call_once某函数func。
call_once在执行完函数func后,会将flag修改为1
,这样会导致以后执行call_once的线程(包括等待在Mutex处的线程和刚刚进入call_once的线程)都会跳过执行func的代码。
需要注意的是,该函数不是一个模板函数,而是一个普通函数,它的第一个参数1
是一个函数指针,其类型为void
(*)()
,而不是跟boost库的很多其它地方一样用的是function模板,不过这样也没有关系,有了boost::
bind这个超级武器,想怎么绑定参数就随你的便了,根据boost的文档,要求传入的函数不能抛出异常,但从实现代码中好像不是这样。
以下是一个典型的运用call_once实现一次初始化的例子:
#include <boost/thread/thread.hpp>
#include <boost/thread/once.hpp>
#include <iostream>
int
i =
0
;
int
j =
0
;
boost::
once_flag flag =
BOOST_ONCE_INIT;
void
init()
{
++
i;
}
void
thread()
{
boost::
call_once(&
init,
flag);
++
j;
}
int
main
(
int
argc,
char
*
argv[])
{
boost::
thread thrd1(&
thread);
boost::
thread thrd2(&
thread);
thrd1.
join();
thrd2.
join();
std::
cout <<
i <<
std::
endl;
std::
cout <<
j <<
std::
endl;
return
0
;
}
结果显示,全局变量i仅被执行了一次++
操作,而变量j则在两个线程中均执行了++
操作。
其它
boost::
thread
目前还不十分完善,最主要的问题包括:没有线程优先级支持,或支持线程的取消操作等,而且,目前的实现机制似乎不大容易通过简单修改达到这一要求,也许将
来的某个版本会在实现上出现较大调整,但目前支持的接口应该会相对保持稳定,目前支持的特性也还会继续有效。
转帖自:http://blog.youkuaiyun.com/billdavid/archive/2005/05/27/381918.aspx