c - C 中的线程安全

Question

假设我用 C 语言编写了一个库。此外，假设要在多线程环境中使用该库。 如何使其成为线程安全的？更具体地说:我如何确保某些功能一次仅由一个线程执行？

例如，与 Java 或 C# 相反，C 没有办法处理线程/锁等，C 标准库也没有。我知道，操作系统支持线程，但使用它们的 api 会极大地限制我的库的兼容性。我有哪些可能性来使我的图书馆尽可能兼容/便携？ (例如，依靠 OpenMP 或 Posix 线程来使其至少与所有类 unix 操作系统兼容？)

Answer 1

您可以使用#ifdef 创建包装器。这真的是你能做的最好的。 (或者您可以使用第三方库来执行此操作)。

我将以 Windows 和 Linux 为例展示我是如何做到的。它是用 C++ 而不是 C，但它只是一个例子:

#ifdef WIN32
typedef HANDLE thread_t;
typedef unsigned ThreadEntryFunction;
#define thread __declspec(thread)

class Mutex : NoCopyAssign
{
public:
    Mutex() { InitializeCriticalSection(&mActual); }
    ~Mutex() { DeleteCriticalSection(&mActual); }
    void Lock() { EnterCriticalSection(&mActual); }
    void Unlock() { LeaveCriticalSection(&mActual); }
private:
    CRITICAL_SECTION mActual;
};

class ThreadEvent : NoCopyAssign
{
public:
    ThreadEvent() { Actual = CreateEvent(NULL, false, false, NULL); }
    ~ThreadEvent() { CloseHandle(Actual); }
    void Send() { SetEvent(Actual); }

    HANDLE Actual;
};
#else
typedef pthread_t thread_t;
typedef void *ThreadEntryFunction;
#define thread __thread
extern pthread_mutexattr_t MutexAttributeRecursive;

class Mutex : NoCopyAssign
{
public:
    Mutex() { pthread_mutex_init(&mActual, &MutexAttributeRecursive); }
    ~Mutex() { pthread_mutex_destroy(&mActual); }
    void Lock() { pthread_mutex_lock(&mActual); }
    void Unlock() { pthread_mutex_unlock(&mActual); }
private:
    pthread_mutex_t mActual;
};

class ThreadEvent : NoCopyAssign
{
public:
    ThreadEvent() { pthread_cond_init(&mActual, NULL); }
    ~ThreadEvent() { pthread_cond_destroy(&mActual); }

    void Send() { pthread_cond_signal(&mActual); }
private:
    pthread_cond_t mActual;
};

inline thread_t GetCurrentThread() { return pthread_self(); }
#endif

/* Allows for easy mutex locking */
class MutexLock : NoAssign
{
public:
    MutexLock(Mutex &m) : mMutex(m) { mMutex.Lock(); }
    ~MutexLock() { mMutex.Unlock(); }
private:
    Mutex &mMutex;
};