多線程 - 你知道線程棧嗎

問題

1. local 變量的壓棧和出棧過程

void func1(){

    int a = 0;

    int b = 0;

}

系統中有一個棧頂指針，每次配置設定和回收local 變量時，其實就是移動棧指針。

2. static local變量的配置設定風險

void func2(){

    static int a = 0;

這個變量a可能會被配置設定多次，因為如果func2可能同時被多個線程調用，也就是函數在配置設定記憶體時是可能出現線程切換的。

問題：

如

void func3(){

int a;

int b;

void func4(){

int c;

int d;

假設，func3和func4分别被兩個線程調用，并且func3先于func4執行，并且4個變量壓棧的順序分别是a、b、c、d。按照上面第1個說明，這個時候棧頂指針指向d。

如果，這個時候func3先執行完，那麼這個時候，系統要回收b和a，但是b并不在棧頂，是以，無法移動棧頂指針，是以，b和a無法回收。最複雜的情況可能如下，壓棧的順序是a、c、d、b，這個時候b可以正常回收。當要回收a時，會不會誤把d當作a給回收了？應該怎麼解釋這個問題呢。

顯然，事實上并非上面所述，因為線程裡有一個很重要的屬性stacksize，它讓我們隐約感覺到，線程是擁有私有的棧空間的，如果這樣，abcd的壓棧出棧就不會有問題了，因為他們并不儲存在一起。

pthread線程棧

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

void* thread1(void* a)
{
	char m[8388608];
	printf("thread1\n");
}

int main(){
	pthread_t pthread_id;
	pthread_attr_t thread_attr;
	int status;

	status = pthread_attr_init(&thread_attr);
	if(status != 0)
		printf("init error\n");

	size_t stacksize = 100;
	status = pthread_attr_getstacksize(&thread_attr, &stacksize);
	printf("stacksize(%d)\n", stacksize);
	//printf("size(%d)\n", sizeof(int));

	status = pthread_create(&pthread_id, NULL, thread1, NULL);
	while(1)
	{}
	return 0;
}      

運作結果：

stacksize(8388608)

段錯誤

分析

pthread_attr_getstacksize可以獲得線程的私有棧的大小，我這個機器是8388608位元組，為8M，也就是私有棧最大是8M，是以，建立的一個線程函數裡有個局部數組長度為8M，顯示段錯誤（雖然數組大小和私有棧一樣大，但是私有棧除了配置設定局部變量外，還要儲存一些管理資訊，是以肯定要小于8M），如果将數組長度減小一定的值，就可以看到thread1函數的列印資訊。

pthread線程記憶體布局

我們從圖上可以看出，兩個線程之間的棧是獨立的，其他是共享的，是以，在操作共享區域的時候才有可能出現同步需要，操作棧不需要同步。