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:
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:
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:
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:
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);
};
{
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:
1
class
thread_specific_ptr :
private
boost::noncopyable
//
Exposition only
2 {
3 public :
4 // construct/copy/destruct
5 thread_specific_ptr();
6 thread_specific_ptr( void ( * cleanup)( void * ));
7 ~ thread_specific_ptr();
8
9 // modifier functions
10 T * release();
11 void reset(T * = 0 );
12
13 // observer functions
14 T * get() const ;
15 T * operator -> () const ;
16 T & operator * ()() const ;
17 };
2 {
3 public :
4 // construct/copy/destruct
5 thread_specific_ptr();
6 thread_specific_ptr( void ( * cleanup)( void * ));
7 ~ thread_specific_ptr();
8
9 // modifier functions
10 T * release();
11 void reset(T * = 0 );
12
13 // observer functions
14 T * get() const ;
15 T * operator -> () const ;
16 T & operator * ()() const ;
17 };
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:
1
#include
<
boost
/
thread
/
thread.hpp
>
2 #include < boost / thread / mutex.hpp >
3 #include < boost / thread / tss.hpp >
4 #include < iostream >
5
6 boost::mutex io_mutex;
7 boost::thread_specific_ptr < int > ptr; // use this method to tell that this member will not shared by all threads
8
9 struct count
10 {
11 count( int id) : id(id) { }
12
13 void operator()()
14 {
15 if (ptr.get() == 0 ) // if ptr is not initialized, initialize it
16 ptr.reset( new int ( 0 )); // Attention, we pass a pointer to reset (actually set ptr)
17
18 for ( int i = 0 ; i < 10 ; ++ i)
19 {
20 ( * ptr) ++ ;
21 boost::mutex::scoped_lock lock(io_mutex);
22 std::cout << id << " : " << * ptr << std::endl;
23 }
24 }
25
26 int id;
27 };
28
29 int main( int argc, char * argv[])
30 {
31 boost::thread thrd1(count( 1 ));
32 boost::thread thrd2(count( 2 ));
33 thrd1.join();
34 thrd2.join();
35
36 return 0 ;
37 }
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。
2 #include < boost / thread / mutex.hpp >
3 #include < boost / thread / tss.hpp >
4 #include < iostream >
5
6 boost::mutex io_mutex;
7 boost::thread_specific_ptr < int > ptr; // use this method to tell that this member will not shared by all threads
8
9 struct count
10 {
11 count( int id) : id(id) { }
12
13 void operator()()
14 {
15 if (ptr.get() == 0 ) // if ptr is not initialized, initialize it
16 ptr.reset( new int ( 0 )); // Attention, we pass a pointer to reset (actually set ptr)
17
18 for ( int i = 0 ; i < 10 ; ++ i)
19 {
20 ( * ptr) ++ ;
21 boost::mutex::scoped_lock lock(io_mutex);
22 std::cout << id << " : " << * ptr << std::endl;
23 }
24 }
25
26 int id;
27 };
28
29 int main( int argc, char * argv[])
30 {
31 boost::thread thrd1(count( 1 ));
32 boost::thread thrd2(count( 2 ));
33 thrd1.join();
34 thrd2.join();
35
36 return 0 ;
37 }
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:
1
#include
<
boost
/
thread
/
thread.hpp
>
2 #include < boost / thread / once.hpp >
3 #include < iostream >
4
5 int i = 0 ;
6 int j = 0 ;
7 boost::once_flag flag = BOOST_ONCE_INIT;
8
9 void init()
10 {
11 ++ i;
12 }
13
14 void thread()
15 {
16 boost::call_once( & init, flag);
17 ++ j;
18 }
19
20 int main( int argc, char * argv[])
21 {
22 boost::thread thrd1( & thread);
23 boost::thread thrd2( & thread);
24 thrd1.join();
25 thrd2.join();
26
27 std::cout << i << std::endl;
28 std::cout << j << std::endl;
29
30 return 0 ;
31 }
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。
2 #include < boost / thread / once.hpp >
3 #include < iostream >
4
5 int i = 0 ;
6 int j = 0 ;
7 boost::once_flag flag = BOOST_ONCE_INIT;
8
9 void init()
10 {
11 ++ i;
12 }
13
14 void thread()
15 {
16 boost::call_once( & init, flag);
17 ++ j;
18 }
19
20 int main( int argc, char * argv[])
21 {
22 boost::thread thrd1( & thread);
23 boost::thread thrd2( & thread);
24 thrd1.join();
25 thrd2.join();
26
27 std::cout << i << std::endl;
28 std::cout << j << std::endl;
29
30 return 0 ;
31 }