Уильям Стивенс - UNIX: разработка сетевых приложений

Мы можем приостановить выполнение текущего потока и ждать завершения выполнения какого-либо другого потока, используя функцию pthread_join. Сравнивая потоки и процессы Unix, можно сказать, что функция pthread_createаналогична функции fork, а функция pthread_join— функции waitpid.

#include

int pthread_join(pthread_t tid , void ** status );

Возвращает: 0 в случае успешного выполнения, положительное значение Exxx в случае ошибки

Следует указать идентификатор tidтого потока, завершения которого мы ждем. К сожалению, нет способа указать, что мы ждем завершения любого потока данного процесса (тогда как при работе с процессами мы могли с помощью функции waitpidждать завершения любого процесса, задав аргумент идентификатора процесса, равный -1). Мы вернемся к этой проблеме при обсуждении листинга 26.11.

Если указатель statusнепустой, то значение, возвращаемое потоком (указатель на некоторый объект), хранится в ячейке памяти, на которую указывает status.

Каждый поток снабжен идентификатором, уникальным в пределах данного процесса. Идентификатор потока возвращается функцией pthread_createи, как мы видели, используется функцией pthread_join. Поток может узнать свой собственный идентификатор с помощью вызова pthread_self.

#include

pthread_t pthread_self(void);

Возвращает: идентификатор вызывающего потока

Сравнивая потоки и процессы Unix, можно отметить, что функция pthread_selfаналогична функции getpid.

Поток может быть либо присоединяемым ( joinable ), каким он является по умолчанию, либо отсоединенным ( detached ). Когда присоединяемый поток завершает свое выполнение, его статус завершения и идентификатор сохраняются, пока другой поток данного процесса не вызовет функцию pthread_join. В свою очередь, отсоединенный поток напоминает процесс-демон: когда он завершается, все занимаемые им ресурсы освобождаются и мы не можем отслеживать его завершение. Если один поток должен знать, когда завершится выполнение другого потока, нам следует оставить последний присоединяемым.

Функция pthread_detachизменяет состояние потока, превращая его из присоединяемого в отсоединенный.

#include

int pthread_detach(pthread_t tid );

Возвращает: 0 в случае успешного выполнения, положительное значение Exxx в случае ошибки

Эта функция обычно вызывается потоком при необходимости изменить собственный статус в следующем формате:

pthread_detach(pthread_self());

Одним из способов завершения потока является вызов функции pthread_exit.

#include

void pthread_exit(void * status );

Ничего не возвращает вызвавшему потоку

Если поток не является отсоединенным, идентификатор потока и статус завершения сохраняются до того момента, пока какой-либо другой поток данного процесса не вызовет функцию pthread_join.

Указатель statusне должен указывать на объект, локальный по отношению к вызывающему потоку, так как этот объект будет уничтожен при завершении потока.

Существуют и другие способы завершения потока.

■ Функция, которая была вызвана потоком (третий аргумент функции pthread_create), может возвратить управление в вызывающий процесс. Поскольку, согласно своему объявлению, эта функция возвращает указатель void, возвращаемое ею значение играет роль статуса завершения данного потока.

■ Если функция mainданного процесса возвращает управление или любой поток вызывает функцию exit, процесс завершается вместе со всеми своими потоками.

В качестве первого примера использования потоков мы перепишем нашу функцию str_cli. В листинге 16.6 была представлена версия этой функции, в которой использовалась функция fork. Напомним, что были также представлены и некоторые другие версии этой функции: изначально в листинге 5.4 функция блокировалась в ожидании ответа и была, как мы показали, далека от оптимальной в случае пакетного ввода; в листинге 6.2 применяется блокируемый ввод-вывод и функция select; версии, показанные в листинге 16.1 и далее, используют неблокируемый ввод-вывод.

На рис. 26.1 показана структура очередной версии функции str_cli, на этот раз использующей потоки, а в листинге 26.1 [1] Все исходные коды программ, опубликованные в этой книге, вы можете найти по адресу http://www.piter.com. представлен код этой функции.

Рис. 26.1. Измененная функция str_cli, использующая потоки

Листинг 26.1. Функция str_cli, использующая потоки

//threads/strclithread.c

1 #include "unpthread.h"

2 void *copyto(void*);

3 static int sockfd; /* глобальная переменная, доступная обоим потокам */

4 static FILE *fp;

5 void

6 str_cli(FILE *fp_arg, int sockfd_arg)

7 {

8 char recvline[MAXLINE];

9 pthread_t tid;

10 sockfd = sockfd_arg; /* копирование аргументов во внешние переменные */

11 fp = fp_arg;

12 Pthread_create(&tid, NULL, copyto, NULL);

13 while (Readline(sockfd, recvline. MAXLINE) > 0)

14 Fputs(recvline, stdout);

15 }

16 void*

17 copyto(void *arg)

18 {

19 char sendline[MAXLINE];

20 while (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL)

21 Writen(sockfd, sendline, strlen(sendline));

22 Shutdown(sockfd, SHUT_WR); /* признак конца файла в стандартном

потоке ввода, отправка сегмента FIN */

23 return (NULL);

24 /* завершение потока происходит, когда в стандартном потоке ввода

встречается признак конца файла */

25 }

1Мы впервые встречаемся с заголовочным файлом unpthread.h. Он включает наш обычный заголовочный файл unp.h, затем — заголовочный файл POSIX , и далее определяет прототипы наших потоковых функций-оберток для pthread_XXX(см. раздел 1.4), название каждой из которых начинается с Pthread_.

10-11 Для потока, который мы собираемся создать, требуются значения двух аргументов функции str_cli: fp — указатель на структуру FILEдля входного файла, и sockfd— сокет TCP, связанный с сервером. Для простоты мы храним эти два значения во внешних переменных. Альтернативой является запись этих двух значений в структуру, указатель на которую затем передается в качестве аргумента создаваемому потоку.

12 Создается поток, и значение нового идентификатора потока сохраняется в tid. Функция, выполняемая новым потоком, — это copyto. Никакие аргументы потоку не передаются.