線程高級:一次性初始化

有些事需要且只能執行一次(比如互斥量初始化)。
通常當初始化應用程序時,可以比較容易地將其放在main函數中。但當你寫一個庫函數時,就不能在main里面初始化了,你可以用靜態初始化,但使用一次初始(pthread_once_t)會比較容易些。

首先要定義一個pthread_once_t變量,這個變量要用宏PTHREAD_ONCE_INIT初始化。然后創建一個與控制變量相關的初始化函數。

pthread_once_t once_control = PTHREAD_ONCE_INIT;
void init_routine()
{
    //初始化互斥量
    //初始化讀寫鎖
    ......
}

接下來就可以在任何時刻調用pthread_once函數

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

功能:本函數使用初值為PTHREAD_ONCE_INITonce_control變量保證init_routine()函數在本進程執行序列中僅執行一次。在多線程編程環境下,盡管pthread_once()調用會出現在多個線程中,init_routine()函數僅執行一次,究竟在哪個線程中執行是不定的,是由內核調度來決定。

Linux Threads使用互斥鎖和條件變量保證由pthread_once()指定的函數執行且僅執行一次。

實際"一次性函數"的執行狀態有三種:NEVER(0)IN_PROGRESS(1)DONE (2),用once_control來表示pthread_once()的執行狀態:

1、如果once_control初值為0,那么pthread_once從未執行過,init_routine()函數會執行。
2、如果once_control初值設為1,則由于所有pthread_once()都必須等待其中一個激發"已執行一次"信號, 因此所有pthread_once ()都會陷入永久的等待中,init_routine()就無法執行
3、如果once_control設為2,則表示pthread_once()函數已執行過一次,從而所有pthread_once()都會立即 返回,init_routine()就沒有機會執行
pthread_once函數成功返回,once_control就會被設置為2

例子:將互斥量一次性初始化,使用pthread_once來實現

/*
  DESCRIPTION:  一次性初始化
    int pthread_once(pthread_once_t* once_control, void (*init_routine)(void));
    如果once_control為0,init_routine()就會執行
    pthread_once()成功返回之后,once_control會變為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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