线程安全的CreateThread？

Question

PrintHello()函数pthread示例是线程安全的吗？我在网上找到了这样的例子，但我不明白它们怎么会是线程安全的。另一方面，如果我在PrintHello()函数中的代码周围添加互斥锁，那么该示例将不是多线程的，因为所有线程都将排队等待前一个线程退出PrintHello()函数。此外，将其移动到类中也没有帮助，因为CreateThread()似乎不允许将该成员静态声明为指向非静态函数的指针。有什么办法解决这个问题吗？

#include <WinBase.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>     /* srand, rand */
#include <time.h>       /* time */

#define NUM_THREADS     500

DWORD PrintHello(LPVOID oHdlRequest)
{
   long tid;
   tid = (long)GetCurrentThreadId();

   /* randomly sleep between 1 and 10 seconds */
   int sleepTime = rand() % 10 + 1;   
   sleep(sleepTime);

   printf("Hello World! It's me, thread #%ld!\n", tid);
   return 0;
}

int main (int argc, char *argv[])
{
   /* initialize random seed: */
   srand (time(NULL));

   HANDLE threads[NUM_THREADS];
   long t;
   DWORD nThreadID;

   for(t=0; t<NUM_THREADS; t++){
      printf("In main: creating thread %ld\n", t);

      threads[t] = CreateThread(
            // Default security
            NULL, 
            // Default stack size
            0, 
            // Function to execute
            (LPTHREAD_START_ROUTINE)&PrintHello,
            // Thread argument
            NULL,
            // Start the new thread immediately
            0, 
            // Thread Id
            &nThreadID
        );    

      if (!threads[t]){
         printf("ERROR; return code from CreateThread() is %d\n", GetLastError());
         exit(-1);
      }
   }
}

Answer 1

由于您包含了WinBase.h，因此我假设您使用的是MSVC。MSVC CRT长期以来一直支持多线程访问-事实上，MSVC的当前版本不再支持非threadsafe的单线程CRT。我相信VS2003是支持单线程CRT的MSVC的最后一个版本。

在多线程CRT中，函数是线程安全的，如果它们在内部访问全局数据，它们将相互同步。因此，在ProcessRequest()中执行的每个printf()相对于其他线程中的其他printf()调用将是原子的(实际上，锁是基于流的，因此printf()调用将相对于使用stdout的其他CRT函数是原子的)。

例外情况是，如果您使用的I/O函数显式地记录为不获取锁(因此，出于性能原因，您可以自己对它们进行同步)，或者如果您定义了_CRT_DISABLE_PERFCRIT_LOCKS，在这种情况下，CRT假定所有I/O都将在单个线程上执行。

请参阅http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms235505.aspx

POSIX做出了类似的保证，即printf()将是线程安全的：

• http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/functions/flockfile.html

引用(FILE *)对象的所有函数(名称以_unlocked结尾的函数除外)在内部使用flockfile()和funlockfile()来获得这些(FILE *)对象的所有权。

• http://newsgroups.derkeiler.com/Archive/Comp/comp.programming.threads/2009-06/msg00058.html ( David Butenhof的帖子)：

POSIX/UNIX要求printf()本身是原子的；从不同的线程对printf()的两个并行调用可以混合它们的数据是不合法的。但这两个写入可能会以任一顺序显示在输出上。

Answer 2

代码通常不是线程安全的；printf通常不是可重入的。(一个实现可以将reentrace作为一个附加功能添加到其中，但我不知道有哪一个是这样做的。)你必须在它周围添加一些保护措施。(在Windows下，一个所谓的CriticalSection应该就足够了。)

你还必须找到一个线程安全的sleep的替代品；我找不到任何文档说它是可重入的(而Posix变体不是)，但微软似乎没有一般的文档可重入。一种经典的解决方案是创建一个互斥锁，阻塞它，然后用所需的超时时间在它上面调用WaitForSingleObject；CreateWaitableTimer和WaitForSingleObject也应该可以工作。(正如我所说的，微软的文档非常有缺陷；但WaitForSingleObject必须是安全的，因为它被设计为在等待互斥时使用。)

还要注意，除非加入创建的线程，否则很可能会在main结束时运行，并且进程将在任何线程运行之前终止。(在Windows下，您可以使用WaitForSingleObject或WaitForMultipleObjects来加入。)

一个更好的解决方案是使用标准线程，如果你有一个支持它们的编译器，或者如果你不支持的话，可以使用Boost them。