LinuxC++编写线程安全库dll的方法:
1、动态库只有一个导出函数。
这种情况下编写函数时,只需要考虑不要有冲突的全局数据就可以了。这里的全局数据包括了在堆中分配的数据块和静态全局变量等。如果存在这样的全局数据,那么进程中的不同线程访问这个函数就会造成冲突。
2、动态库导出了多个函数,而且多个函数间存在数据传递。
一般DLL都导出多个函数,一个初始化,一个资源释放,其他为核心功能函数。这些函数间极有可能发生数据传递。如果一个初始化函数是在线程A中调用的,而核心功能函数是在线程B中调用的,那么线程A初始化函数的资源就无法对应线程B中的核心功能,此外还有核心功能函数间的数据传递,这样的DLL就不是线程安全的,必然导致错误。
解决办法是由用户(即使用DLL的人)保证这些导出函数是在一个线程中调用。但这样会很大程度上限制接口的设计和用户的使用自由度。所以最好的方法是函数只管自己的线程安全,不同函数传递数据用动态TLS,线程局部存储。
3、限制访问DLL中某一函数的线程数目。
对于DLL中的某一个函数的访问线程数目是有限制的,超过了限制其他线程就得等一定的时间,一定的时间过后如果还不能得到执行机会,那就返回超时。这样的设计对用户来说是友好的,而且很实用,有的商业程序确实是按照允许用户访问的通道数目来计价的。
对DLL中的函数做这样的一个封装,一般是简单的待用Semaphore信号量,来解决。DLL初始化时调用CreateSemaphore函数对信号量进行初始化,其原型如下:
HANDLE CreateSemaphore(
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSemaphoreAttributes,
// pointer to security attributes
LONG lInitialCount, // initial count
LONG lMaximumCount, // maximum count
LPCTSTR lpName // pointer to semaphore-object name
);
对于信号量,它每WaitForSingleObject一次(当然是要进入),其状态值(一个整数)就减1,使用完ReleaseSemaphore其状态值就加1,当其状态值为0时信号量就由有信号变为无信号。利用信号量的这一特性,我们在初始化时将信号量的初始值(第2个参数)设置为限制的线程访问数目。在要限制访问线程数目的函数内部,通过调用WaitForSingleOject获取控制权,并指定一个等待时间(这个由配置文件指定),根据情况超时返回,使用完ReleaseSemaphore释放对占用,让其他线程可以调用这个函数。
4、多进程情况下的多线程安全DLL。
LL是可以被多个进行加载并调用的。那就是说如果我们只对一个进程进行了限制,那么在多进程调用的情况下,这样的限制被轻易攻破。
我们都知道,Semaphore信号量属于内核对象,也就是说其可以被多进程共享访问,也就说,如果我们给一个Semaphore指定了一个名字,在另一个进程中,我们只要调用OpenSemaphore函数用同一名字打开信号量就可以访问了。这样问题就解决了?
现实情况是,多进程情况下,一般不是简单的多进程共享一个Semaphore就可以了。多进程间需要互通很多信息。一般的解决办法是,采用共享数据段。
#pragma data_seg("share")
int share_data;
#pragma data_seg()
#pragma comment(linker,"/SECTION:share, RWS")
通过pragam编译器指令生成了一个名叫share的共享数据段,这样对于变量share_data就可以多进程共享的了。如果要多进程间交换数据,只要在data_seg中添加数据定义即可。
1函数能使用局部变量的话尽量使用局部变量,这些分配在堆栈上的变量不影响一个函数在不同的地方被调用。
2如果有数据被多个函数共享,最基本的办法是加锁保护这些被多个函数共享的变量。