在 C 中使用 pthreads 时如何避免代码膨胀？

Question

在用 C 编写线程代码时，我首先必须创建一些 struct，其中包括所有参数和包装函数。这会导致大量代码膨胀并且不易阅读。参见：

struct some_function_args {
  int arg1;
  int arg2;
  int arg3;
};

void some_function_wrapper(struct some_function_args* args) {
  some_function(args->arg1, args->arg2, args->arg3);
}

int main() {
  struct my_args;
  my_args.arg1 = 1;
  my_args.arg2 = 2;
  my_args.arg3 = 3;

  pthread_create(..., some_function_wrapper, &my_args);
  pthread_join(...);
}

是否有某种宏或库（可能使用 varargs）可以自动为我创建所需的结构和包装函数，就像这样？或者这在 C 中根本不可能吗？

int main() {
  MY_THREAD thread = IN_THREAD {
    some_function(1, 2, 3);
  }

  JOIN_THREAD(thread);
}

Answer 1

EDIT: I released some code. See threadify.h.

使用以下宏，您可以执行以下操作：

char a = 'A';
int  b = 23;
char[] c = "Example";


pthread_t thread;

// THREAD3 because it takes 3 arguments of variable type.
THREAD3(thread, a, b, c, {
  printf("test: %c %d %s\n", a, b, c);
});

JOIN(thread);

在 GCC 中是可能的，因为 GCC 有两个非标准扩展：

嵌套函数
typeof()运算符

这一大堆宏有一些缺点：

您不能传递右值（因为无法创建指向它们的指针）

您需要使用适当的 THREAD0、THREAD1、...宏，具体取决于参数的数量（不确定是否可以使用可变参数解决此问题宏）。

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

// Nested definition to work around preprocessor prescan
#define __CAT(arg1, arg2) arg1 ## arg2
#define CAT(arg1, arg2) __CAT(arg1, arg2)

// Use the current line number to create a unique name for objects
#define NAME(arg1) CAT(arg1, __LINE__)

// Creates a thread without any arguments
#define THREAD0(thread, code) \
void NAME(__pthread_wrapper)(void) {\
  do {code;} while(0); \
}; \
pthread_create(&thread, NULL, (void*)NAME(__pthread_wrapper), NULL);

// Creates a thread with one argument by creating a struct
// and passing all values via this struct.
#define THREAD1(thread, arg1, code) \
typedef struct { \
  typeof(arg1)* NAME(__pthread_arg1); \
} NAME(__pthread_struct); \
  void NAME(__pthread_wrapper)(NAME(__pthread_struct)* data) {\
  do {code;} while(0); \
}; \
NAME(__pthread_struct) NAME(__data); \
NAME(__data).NAME(__pthread_arg1) = &arg1; \
pthread_create(&thread, NULL, (void*)NAME(__pthread_wrapper), &NAME(__data));

#define THREAD2(thread, arg1, arg2, code) \
typedef struct { \
  typeof(arg1)* NAME(__pthread_arg1); \
  typeof(arg2)* NAME(__pthread_arg2); \
} NAME(__pthread_struct); \
  void NAME(__pthread_wrapper)(NAME(__pthread_struct)* data) {\
  do {code;} while(0); \
}; \
NAME(__pthread_struct) NAME(__data); \
NAME(__data).NAME(__pthread_arg1) = &arg1; \
NAME(__data).NAME(__pthread_arg2) = &arg2; \
pthread_create(&thread, NULL, (void*)NAME(__pthread_wrapper), &NAME(__data));

#define THREAD3(thread, arg1, arg2, arg3, code) \
typedef struct { \
  typeof(arg1)* NAME(__pthread_arg1); \
  typeof(arg2)* NAME(__pthread_arg2); \
  typeof(arg3)* NAME(__pthread_arg3); \
} NAME(__pthread_struct); \
  void NAME(__pthread_wrapper)(NAME(__pthread_struct)* data) {\
  do {code;} while(0); \
}; \
NAME(__pthread_struct) NAME(__data); \
NAME(__data).NAME(__pthread_arg1) = &arg1; \
NAME(__data).NAME(__pthread_arg2) = &arg2; \
NAME(__data).NAME(__pthread_arg3) = &arg3; \
pthread_create(&thread, NULL, (void*)NAME(__pthread_wrapper), &NAME(__data));

/* THREAD4, THREAD5, ... */

#define JOIN(thread) pthread_join(thread, NULL);

Answer 2

'When writing threaded code in C, I first have to create some struct which includes all the arguments and a wrapper function. This leads to lots of code bloat and is not easy to read'。当然。这就是你为制作你的应用程序所付出的代价，（假设它并不愚蠢），要么快 X 倍，要么更容易实施 X 倍，因为它更容易被描述为独立功能。你想要免费的东西吗？

在 C 中使用 pthreads 时如何避免代码膨胀？

How to avoid code bloat when using pthreads in C?

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