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线程函数参数引发的问题

上午我们的一个实施组从现网发回来一封邮件,接到这种邮件一般都是报告问题的,果然不出所料,现场出现一个core,经过分析这是个由于线程函数参数存储位置不当造成的,从中我们可以总结出一些经验,以避免以后再犯。

我采用下面的一个例子来模拟问题的出现:

#include <pthread.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>

typedef struct foo {
        char c[10];
        int  *p;
} foo;

void *thread_func(void *para) {
        foo     *p      = (foo*)para;
        sleep(5); //等待以让gen_thread先退出
        printf("[thr2-1]: the foo’s str is %s\n", p->c);
        printf("[thr2-1]: the foo’s p is %d\n", *(p->p));
        *(p->p) = 10;
        strcpy(p->c, "Bye, Tony");
        printf("[thr2-2]: the foo’s str is %s\n", p->c);
        printf("[thr2-2]: the foo’s p is %d\n", *(p->p));
        return;
}

pthread_t gen_thread() {
        pthread_t       id;
        int             rv;
        int             i       = 0;
        foo             f;

        memset(&f, 0, sizeof(foo));
        strcpy(f.c, "HelloTony");
        f.p = &i;

        printf("[thr1]: the foo’s str is %s\n", f.c);
        printf("[thr1]: the foo’s p is %d\n", *(f.p));

        rv = pthread_create(&id, NULL, (void*)thread_func, (void*)&f);
        if (rv != 0) {
                printf("create pthread error, errno is %d!\n", errno);
                exit (1);
        }

        return id;
}

int main() {
        pthread_join(gen_thread(), NULL);
        return 0;
}

编译执行:
a.out
[thr1]: the foo’s str is HelloTony
[thr1]: the foo’s p is 0
[thr2-1]: the foo’s str is 旷
[thr2-1]: the foo’s p is 0
[thr2-2]: the foo’s str is Bye, Tony
[thr2-2]: the foo’s p is 10
段错误 ((主存储器)信息转储)

我们来分析一下出现core的过程,gen_thread函数在创建一个新的线程后退出,而在创建新的线程时,传给线程函数的参数是存储在gen_thread函数的栈上的局部变量。而在gen_thread退出后,新线程的线程函数对线程参数进行了修改,其结果就相当于修改了主线程的栈上的数据,而当系统调用访问主线程的栈数据时,这些数据已经被修改,导致系统调用访问到’非法地址’而Dump Core。

当然上面的例子是’臆造’出来的,这也是我们的系统在一个特殊情况下出现的问题,在以前的测试中从未发生。但是我们系统使用栈上变量作为线程函数参数,这确是一潜在的问题,尽管这种问题的发生几率很小。

那么如何解决这一问题呢?眼前就有两个办法:
1、使用全局变量或者是STATIC变量
在上面的例子中,如果我们把foo f拿到函数外,并声明为static foo f,那么Core就不会出现,因为STATIC变量存储在BSS段中,其Scope也是全局的(文件Scope的全局)。所以即使gen_thread返回,存储f的区域仍然是合法的。但是这样做的一个缺点就是:如果新创建多个线程的话,那么这些线程就会共享该参数了,这是一个需要考虑的问题,但是这种情况也许会是用于某些场合。

2、在堆上动态分配变量
在堆上分配变量,既可以避免使用局部变量的’非法访问’问题,也可以避免多个线程共享的问题,针对每创建一个新线程,我们都malloc一块内存,将这块内存地址作为参数传给线程函数。这样做也不是没有弊端,因为动态分配内存,所以你就需要自己管理内存,找到时机释放它。

还有一种方法叫’线程局部存储(Thread Local Storage,TLS)’,应该专门针对第一种办法的,针对声明为全局的或者STATIC的变量,给每个线程提供一份COPY,保证互不干扰。当然这种技术需要编译器的扩展支持,目前不常用,这里也就不多说了。

总之,通过对上面这个问题地分析,我们应该在使用线程的时候注意线程参数的存储方式,这才是我们讨论这个问题的目的。

中国队应该感谢韩国人

最近中国国家足球队一直忙于’陪太子读书’,先陪完瑞士,今晚再陪法国,不过这个’陪太子读书’的机会也来之不易,这还多亏我们的近邻,我们的榜样-’韩国队’。

不可否认的是’韩国队’是我们的死对头,但是较量了几十年,结果如何呢?中韩两队差距越拉越大,已经不是一个量级的球队了。不拿2002年那只超级’黑’的韩国队比,就拿现在这只正在备战世界杯的韩国队说,韩国队能以替补阵容战平挪威,而中国却以1:4惨败给瑞士,水平立见分晓。不说比分也行,说了伤心,咱再看看场上的球员的表现,我相信看惯了欧洲顶级联赛的球迷们看中国队踢球感觉就像’过家家’,业余的很,球员的个人能力真是不敢恭维,现在的我们的技战术水准和个人能力已经远远落后于日韩了。真不知道足协是怎么想的,目光太短浅,看看人家今年的荷兰队,整个一只青年军。人家可是要参加世界杯的,人家都不怕输,中国队还有什么可怕的,换掉这批老的,锻炼新人,把贾秀全那只国奥直接升到国足,然后利用’陪太子读书’的机会好好锻炼锻炼。

好了,一说到中国队就’恨铁不成钢’,有些冲动。中国球迷都为中国队好,都希望中国队能快些强大,毕竟有些球迷从黑发等到了白发了,还不见中国队有进步,心里难受呀。

还得说要谢谢’韩国队’的事,看到新浪网这样一篇文章:"国足陪练打出特殊意义,中法战后打遍世界杯冠军",说中国队目前已经和所有的历届世界杯得主过过招了,这其中包括巴西(五次)、西德(三次)、意大利(三次)、阿根廷(两次)、乌拉圭(两次)、英格兰(一次)和法国(一次,今天晚上)。这些比赛中除了友谊赛,就是世界杯前的热身赛,而在这些热身赛中,中国队均是充当韩国队的替身,你说中国队是不是要感谢韩国人呢?

我们的确得感谢韩国人,韩国人为亚洲足球争气,从另一面也让世界足球的目光更多的聚向亚洲;另外我们不要总是谈’恐韩症’,韩国人为我们在足球方面树立了榜样,我们应当虚心学习,’头悬梁锥刺股’也好,卧薪尝胆也好,总之我们应该练好自己的内功,谦虚一点,本来我们就’一无是处’,别整没用的,在球场上凭的那是实力,什么黑色几分钟的,那明显是实力不行,韩国人怎么没被’黑’呢,人家实力在那摆着呢,啥也别说了,闷头儿练球吧。

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