c - pthreads:如何断言代码在单线程上下文中运行

Question

我正在编写一个 C 库，它在初始化期间需要 fork()。因此，我想 assert() 应用程序代码(不在我的控制范围内)从单线程上下文调用我的库初始化代码(以避免众所周知的“threads and fork don't mix”问题)。一旦我的库被初始化，它就是线程安全的(并且预计应用程序级代码可以创建线程)。我只关心支持 pthreads。

用pthreads来统计当前进程空间的线程数似乎是不可能的。事实上，即使是 googletest 也只实现了 GetThreadCount()在 Mac OS 和 QNX 上。

鉴于我无法计算线程数，我是否有可能以某种方式断言单线程上下文？

澄清:如果可能，我想避免使用“/proc”(不可移植)、一个额外的库依赖项(如 libproc)和 LD_PRELOAD 风格的 pthread_create 包装器。

澄清 #2:在我的例子中，使用多个进程是必要的，因为我的库中的工作人员相对较重(使用 webkit)并且可能会崩溃。但是，我希望原始进程能够在 worker 崩溃时幸存下来。

Answer 1

您可以将您的库初始化函数标记为在应用程序 main() 之前运行。例如，使用 GCC，

static void my_lib_init(void) __attribute__((constructor));

static void my_lib_init(void)
{
    /* ... */
}

另一种选择是使用 posix_spawn() fork 并执行工作进程作为单独的从属二进制文件。

编辑添加:

在我看来，如果您希望确定进程是否已经创建(实际的、基于内核的)线程，您将不得不依赖特定于操作系统的代码。

在 Linux 情况下，确定很简单，并且在其他操作系统上也可以安全运行。如果无法确定当前进程使用的线程数，函数将返回-1:

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>
#include <errno.h>

int count_threads_linux(void)
{
    DIR           *dir;
    struct dirent *ent;
    int            count = 0;

    dir = opendir("/proc/self/task/");
    if (!dir)
        return -1;

    while (1) {

        errno = 0;
        ent = readdir(dir);
        if (!ent)
            break;

        if (ent->d_name[0] != '.')
            count++;
    }

    if (errno) {
        const int saved_errno = errno;
        closedir(dir);
        errno = saved_errno;
        return -1;
    }

    if (closedir(dir))
        return -1;

    return count;
}

在某些情况下(比如没有 /proc/ 的 chroot)即使在 Linux 中检查也会失败，所以 -1 返回值应该始终被视为 < em>未知 而不是错误(尽管errno 将指示失败的实际原因)。

看了一下FreeBSD的man page，不知道有没有相应的资料。

最后:

与其尝试检测有问题的情况，不如我认真地向您推荐 fork() 和 exec()(或 posix_spawn())从属进程，在子进程中仅使用异步信号安全函数(参见 man 7 signal )(在 exec() 之前)，从而避免了 fork() 线程的复杂性。您仍然可以在 forking() 之前创建任何共享内存段、套接字对等。我能看到的唯一缺点是您必须为奴隶 worker 使用单独的二进制文件。根据您对它们的描述，这对我来说听起来不像是缺点。