GCC主要数据结构之c_expr

 

/* Record parser information about an expression that is irrelevant    for code generation alongside a tree representing its value.  */ struct c_expr {   /* The value of the expression.  */   tree value;   /* Record the original unary/binary operator of an expression, which may      have been changed by fold, STRING_CST for unparenthesized string      constants, C_MAYBE_CONST_EXPR for __builtin_constant_p calls      (even if parenthesized), for subexpressions, and for non-constant      initializers, or ERROR_MARK for other expressions (including      parenthesized expressions).  */   enum tree_code original_code;   /* If not NULL, the original type of an expression.  This will      differ from the type of the value field for an enum constant.      The type of an enum constant is a plain integer type, but this      field will be the enum type.  */   tree original_type;

  /* The source range of this expression.  This is redundant      for node values that have locations, but not all node kinds      have locations (e.g. constants, and references to params, locals,      etc), so we stash a copy here.  */   source_range src_range;

  /* Access to the first and last locations within the source spelling      of this expression.  */   location_t get_start () const { return src_range.m_start; }   location_t get_finish () const { return src_range.m_finish; }

  /* Set the value to error_mark_node whilst ensuring that src_range      is initialized.  */   void set_error ()   {     value = error_mark_node;     src_range.m_start = UNKNOWN_LOCATION;     src_range.m_finish = UNKNOWN_LOCATION;   } };

/* Type alias for struct c_expr. This allows to use the structure
   inside the VEC types.  */
typedef struct c_expr c_expr_t;
 
<think>好的,用户现在问的是关于C语言多线程开发的结构示例。首先,我需要确定用户的需求是什么。他们可能是在学习多线程编程,或者正在项目中遇到多线程相关的问题,想要一个示例来参考结构。 接下来,我需要回忆C语言中多线程开发的主要方法。C语言本身不直接支持多线程,但可以通过POSIX线程(pthread)库来实现。因此,回答应该基于pthread库的使用。 用户可能需要的不仅仅是一个简单的示例,而是结构化的讲解,包括线程创建、同步机制、数据传递等。需要考虑到线程安全、资源竞争等问题,所以应该包括互斥锁、条件变量等同步机制的例子。 另外,用户可能对实际应用场景感兴趣,比如生产者-消费者模型,线程池等。但作为基础的结构示例,可能先从简单的例子入手,再逐步深入。 需要检查示例代码的正确性,确保编译命令和关键函数如pthread_create、pthread_join、mutex的使用正确无误。同时,要提醒用户注意编译时链接pthread库,比如使用gcc时要加-lpthread参数。 还要考虑到常见的错误和注意事项,比如避免死锁,正确初始化互斥锁和条件变量,线程函数的返回值和参数传递方式。可能用户在使用过程中会遇到这些问题,提前在示例中说明可以帮他们避免。 此外,是否需要介绍线程的生命周期,或者分离线程与可连接线程的区别?根据用户的问题,可能不需要太深入,但简要提及可能有助于理解。 最后,总结多线程开发的最佳实践,比如资源管理、错误处理、避免全局变量等,帮助用户建立良好的编程习惯。</think>以下是一个详细的C语言多线程开发结构示例,包含线程创建、同步通信和资源管理的关键实现: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> #include <unistd.h> // 共享数据结构 typedef struct { int counter; pthread_mutex_t mutex; pthread_cond_t cond; } SharedData; #define THREAD_NUM 4 #define MAX_TASKS 10 // 线程参数结构 typedef struct { int id; SharedData* data; } ThreadParam; // 线程函数原型 void* worker_thread(void* arg); int main() { pthread_t threads[THREAD_NUM]; SharedData shared_data = { .counter = 0, .mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER, .cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER }; // 创建线程池 ThreadParam params[THREAD_NUM]; for (int i = 0; i < THREAD_NUM; ++i) { params[i].id = i + 1; params[i].data = &shared_data; if (pthread_create(&threads[i], NULL, worker_thread, &params[i]) != 0) { perror("Thread creation failed"); exit(EXIT_FAILURE); } } // 主线程产生任务 for (int task = 1; task <= MAX_TASKS; ++task) { pthread_mutex_lock(&shared_data.mutex); while (shared_data.counter != 0) { pthread_cond_wait(&shared_data.cond, &shared_data.mutex); } shared_data.counter = task; printf("[Main] 生成任务 %d\n", task); pthread_cond_broadcast(&shared_data.cond); pthread_mutex_unlock(&shared_data.mutex); sleep(1); // 模拟任务生成间隔 } // 等待线程结束 for (int i = 0; i < THREAD_NUM; ++i) { pthread_join(threads[i], NULL); } // 销毁同步对象 pthread_mutex_destroy(&shared_data.mutex); pthread_cond_destroy(&shared_data.cond); return 0; } // 工作线程实现 void* worker_thread(void* arg) { ThreadParam* param = (ThreadParam*)arg; SharedData* data = param->data; while (1) { pthread_mutex_lock(&data->mutex); // 等待任务到达 while (data->counter == 0) { pthread_cond_wait(&data->cond, &data->mutex); } // 获取任务 int task = data->counter; if (task > MAX_TASKS) { data->counter = -1; // 终止信号 pthread_cond_broadcast(&data->cond); pthread_mutex_unlock(&data->mutex); break; } data->counter = 0; // 重置任务状态 pthread_cond_signal(&data->cond); pthread_mutex_unlock(&data->mutex); // 执行任务 printf("[Thread %d] 处理任务 %d\n", param->id, task); sleep(task % 3 + 1); // 模拟任务处理时间 } printf("[Thread %d] 退出\n", param->id); return NULL; } ``` 🔧 编译命令: ```bash gcc -o thread_demo thread_demo.c -lpthread -Wall -Wextra ``` ### 关键结构解析 1. **共享数据管理** ```c typedef struct { int counter; // 任务计数器 pthread_mutex_t mutex; // 互斥锁 pthread_cond_t cond; // 条件变量 } SharedData; ``` - 使用组合数据结构封装共享资源 - 包含互斥锁和条件变量实现同步 2. **线程通信机制** ```c // 生产者逻辑 pthread_cond_broadcast(&shared_data.cond); // 消费者逻辑 pthread_cond_wait(&data->cond, &data->mutex); ``` - 采用条件变量实现生产者-消费者模式 - 使用broadcast唤醒所有等待线程 3. **资源安全访问** ```c pthread_mutex_lock(&data->mutex); // 临界区操作 pthread_mutex_unlock(&data->mutex); ``` - 严格遵循lock/unlock配对原则 - 使用while循环检查条件避免虚假唤醒 ### 扩展模式建议 1. **线程池优化** ```c // 添加任务队列结构 typedef struct { int* tasks; int front; int rear; int count; int capacity; } TaskQueue; ``` - 实现环形缓冲区提升吞吐量 - 增加任务优先级支持 2. **错误处理增强** ```c #define CHECK_ERR(expr, msg) \ if ((err = expr) != 0) { \ fprintf(stderr, "%s: %s\n", msg, strerror(err)); \ exit(EXIT_FAILURE); \ } ``` - 添加错误码检查宏 - 实现资源回收安全机制 3. **性能监控接口** ```c typedef struct { unsigned long tasks_completed; double avg_latency; pthread_spinlock_t stat_lock; } ThreadStats; ``` - 添加线程统计模块 - 支持运行时性能分析 ### 运行效果示例 ```text [Main] 生成任务 1 [Thread 1] 处理任务 1 [Main] 生成任务 2 [Thread 2] 处理任务 2 [Main] 生成任务 3 [Thread 3] 处理任务 3 ... [Thread 4] 退出 [Thread 1] 退出 ``` ### 注意事项 1. 避免死锁:确保锁的获取顺序一致 2. 资源清理:线程退出前释放已占用的资源 3. 信号安全:不在信号处理函数中使用线程函数 4. CPU亲和性:可通过`pthread_setaffinity_np`优化线程绑定 该示例展示了典型的线程协作模式,可根据实际需求扩展任务分发策略、增加工作线程状态监控或实现动态线程创建等功能。
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