如何打印 pthread_t

问题描述：

搜索过，但没有找到令人满意的答案。

我知道没有可移植的方法来打印 pthread_t。

您如何在您的应用程序中做到这一点？

更新：

实际上我不需要 pthread_t，而是需要一些小的数字 id，在调试消息中识别不同的线程。

在我的系统（64 位 RHEL 5.3）上，它被定义为无符号长整型，因此它是一个很大的数字，而仅仅打印它会占用调试行中的宝贵位置。 gdb如何分配短 tid？

解决方案 1：

这将打印出 a 的十六进制表示形式pthread_t，无论其实际是什么：

void fprintPt(FILE *f, pthread_t pt) {
  unsigned char *ptc = (unsigned char*)(void*)(&pt);
  fprintf(f, "0x");
  for (size_t i=0; i<sizeof(pt); i++) {
    fprintf(f, "%02x", (unsigned)(ptc[i]));
  }
}

为了只打印每个小的 id，pthread_t可以使用类似这样的方法（这次使用 iostreams）：

void printPt(std::ostream &strm, pthread_t pt) {
  static int nextindex = 0;
  static std::map<pthread_t, int> ids;
  if (ids.find(pt) == ids.end()) {
    ids[pt] = nextindex++;
  }
  strm << ids[pt];
}

根据平台及其实际表示，pthread_t这里可能需要定义一个operator<for pthread_t，因为std::map需要对元素进行排序：

bool operator<(const pthread_t &left, const pthread_t &right) {
  ...
}

解决方案 2：

GDB 在 Linux 上使用线程 ID（又名内核 pid，又名 LWP）作为短数字。尝试：

  #include <syscall.h>
  ...

    printf("tid = %d
", syscall(SYS_gettid));

解决方案 3：

在这种情况下，它取决于操作系统，因为POSIX 标准不再要求pthread_t是算术类型：

应用 IEEE Std 1003.1-2001/Cor 2-2004，项目 XBD/TC2/D6/26，添加了pthread_t不需要为算术类型的类型列表，从而允许pthread_t将其定义为结构。

您需要查看sys/types.h标题并了解pthread_t其实现方式；然后您可以按自己认为合适的方式打印它。由于没有可移植的方式来执行此操作，并且您没有说明您使用的是什么操作系统，因此没有太多可说的。

编辑：回答您的新问题，每次启动新线程时，GDB 都会分配自己的线程 ID：

出于调试目的，gdb 将其自己的线程号（始终是一个整数）与程序中的每个线程关联。

如果您希望在每个线程内打印一个唯一的编号，那么最干净的选择可能是告诉每个线程在启动时使用什么编号。

解决方案 4：

好的，这似乎是我的最终答案。我们有两个实际问题：

• 如何获取用于日志记录的线程的更短的唯一 ID。

• 无论如何，我们需要打印线程的真实 pthread_t ID（至少只是为了链接到 POSIX 值）。

1.打印POSIX ID（pthread_t）

您可以简单地将 pthread_t 视为字节数组，每个字节打印十六进制数字。因此，您不受某些固定大小类型的限制。唯一的问题是字节顺序。您可能希望打印的字节顺序与打印的简单“int”相同。以下是小端的示例，对于大端，只需恢复顺序（在定义下？）：

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

void print_thread_id(pthread_t id)
{
    size_t i;
    for (i = sizeof(i); i; --i)
        printf("%02x", *(((unsigned char*) &id) + i - 1));
}

int main()
{
    pthread_t id = pthread_self();

    printf("%08x
", id);
    print_thread_id(id);

    return 0;
}

2. 获取更短的可打印线程 ID

在任何建议的情况下，您都应该将实际线程 ID (posix) 转换为某个表的索引。但有两种截然不同的方法：

2.1. 跟踪线程。

您可以跟踪表中所有现有线程的线程 ID（应包装它们的 pthread_create() 调用），并使用“重载”id 函数，该函数仅获取表索引，而不是实际线程 ID。此方案对于任何内部线程相关的调试和资源跟踪也非常有用。明显的优势是线程级跟踪/调试功能的副作用，未来可能扩展。缺点是需要跟踪任何线程创建/销毁。

以下是部分伪代码示例：

pthread_create_wrapper(...)
{
   id = pthread_create(...)
   add_thread(id);
}

pthread_destruction_wrapper()
{
   /* Main problem is it should be called.
      pthread_cleanup_*() calls are possible solution. */
   remove_thread(pthread_self());
}

unsigned thread_id(pthread_t known_pthread_id)
{
  return seatch_thread_index(known_pthread_id);
}

/* user code */
printf("04x", thread_id(pthread_self()));

2.2. 只需注册新的线程ID。

在记录期间，如果知道线程，则调用 pthread_self() 并搜索内部表。如果创建了具有此类 ID 的线程，则使用其索引（或从之前的线程重新使用，实际上这并不重要，因为同一时刻没有 2 个相同的 ID）。如果线程 ID 未知，则创建新条目，从而生成/使用新索引。

优点是简单。缺点是无法跟踪线程创建/销毁。因此，要跟踪这一点，需要一些外部机制。

解决方案 5：

在 Centos 5.4 x86_64 上，pthread_t 是无符号长整型的 typedef。

因此，我们可以这样做...

#include <iostream>
#include <pthread.h>

int main() {
    pthread_t x;
    printf("%li
", (unsigned long int) x);
    std::cout << (unsigned long int) x << "
";
}

解决方案 6：

如果 pthread_t 只是一个数字；这将是最简单的。

int get_tid(pthread_t tid)
{
    assert_fatal(sizeof(int) >= sizeof(pthread_t));

    int * threadid = (int *) (void *) &tid;
    return *threadid;
}

解决方案 7：

你可以做这样的事情：

int thread_counter = 0;
pthread_mutex_t thread_counter_lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

int new_thread_id() {
    int rv;
    pthread_mutex_lock(&thread_counter_lock);
    rv = ++thread_counter;
    pthread_mutex_unlock(&thread_counter_lock);
    return rv;
}

static void *threadproc(void *data) {
    int thread_id = new_thread_id();
    printf("Thread %d reporting for duty!
", thread_id);
    return NULL;
}

如果您可以依赖 GCC（在这种情况下 clang 也可以工作），您也可以这样做：

int thread_counter = 0;

static void *threadproc(void *data) {
    int thread_id = __sync_add_and_fetch(&thread_counter, 1);
    printf("Thread %d reporting for duty!
", thread_id);
    return NULL;
}

如果您的平台支持此功能，则类似的选项：

int thread_counter = 0;
int __thread thread_id = 0;

static void *threadproc(void *data) {
    thread_id = __sync_add_and_fetch(&thread_counter, 1);
    printf("Thread %d reporting for duty!
", thread_id);
    return NULL;
}

这样做的好处是您不必在函数调用中传递thread_id，但它在Mac OS等上不起作用。

解决方案 8：

(pthread_t : int)在启动大量短暂线程的程序中，查找表可能会造成内存泄漏。

创建字节的哈希值pthread_t（无论是结构、指针、长整数还是其他）可能是一种有用的解决方案，不需要查找表。与任何哈希值一样，也存在发生冲突的风险，但您可以调整哈希值的长度以满足您的要求。

解决方案 9：

我知道，这个帖子很老了。读完以上所有帖子后，我想再补充一个想法，以便以一种巧妙的方式处理这个问题：如果你无论如何都要进入映射业务（将 pthread_to 映射到 int），那么你也可以在可读性方面更进一步。让你的 pthread_create_wrapper 也接受一个字符串……线程的名称。我学会了欣赏 Windows 和 Windows CE 上的这个“SetThreadName()”功能。优点：你的 ID 不仅仅是数字，而且你还可以看到你的哪个线程有什么用途。

解决方案 10：

您可以尝试将其转换为无符号短整型，然后仅打印最后四位十六进制数字。结果值可能足够独特，可以满足您的需求。

解决方案 11：

不需要太花哨，你可以将其pthread_t视为一个不需要强制转换的指针：

printf("awesome worker thread id %p
", awesome_worker_thread_id);

输出：

优秀工作线程 ID 0x6000485e0

解决方案 12：

只是对第一篇文章的补充：使用用户定义的联合类型来存储 pthread_t：

union tid {
    pthread_t pthread_id;
    unsigned long converted_id;
};

无论何时想要打印pthread_t，创建一个tid并分配tid.pthread_id = ...，然后打印tid.converted_id。

解决方案 13：

正如詹姆斯上面提到的，最好的方法是查看定义类型的标题。

您可以在pthreadtypes.h中找到pthread_t的定义，其位置如下：

/usr/include/bits/pthreadtypes.h