即使从 C++ 线程中使用 pthread_self() 获取线程 ID 是否可靠？

Question

在Linux上，libstdc++不使用

pthread_create()

来创建线程，从这个bug可以看出：https://bugzilla.kernel.org/show_bug.cgi?id=218607（libpsx包装

pthread_create()

）拦截线程创建，但这在 C++ 线程上不起作用，这只能意味着 libstdc++ 不使用

pthread_create()

）。

我不是来报告错误或类似的事情的，所以现在介绍了这一点背景知识，让我们来讨论我的实际问题。

对于我的软件架构，我需要一个线程 ID。该线程可能是从 C 库或 C++ 库创建的。我无法控制这一点。我编写的函数（回调）（因此我控制的一些代码）是从这样的线程调用的。我需要从这个回调中获取线程 ID。

我的线程ID的要求：

• ID 必须是唯一的（两个活动线程不能共享相同的 ID）。
• 如果线程死亡后发生 ID 回收也没关系。
• 我需要能够在 C 结构中“序列化”这个 ID。就像...只要底层线程保持活动状态，ID 中的

  memcpy()

  就会产生相同 ID 的另一个有意义的副本（ID 比较相等）（正如我之前所说，一旦线程死亡，回收线程 ID 就不是一个我的架构有问题）。

所以我的问题是：从 C++/libstdc++ 线程使用

pthread_self()

可靠吗？如果从 C++ 线程调用

pthread_self()

不可靠，您是否建议使用替代方法来生成线程 ID？

更多一点背景信息：我正在 FreeBSD 上创建一个辣椒沙箱（我正在 Linux 上使用 Landlock+seccomp 做一些非常相似的事情，所以 glibc/libstdc++ 问题对我来说也很重要......因此这个问题），但是我希望重用现有的 C/C++ 库。辣椒完全禁用环境权威。我正在包装从环境权限获取资源的 libc 函数。我的 libc 函数重写器通过 UNIX 未命名套接字将消息发送到位于沙箱外部的主管。考虑到任何线程都可能使用这些函数，请求包含线程 ID（因此需要能够在 C 结构中序列化线程 ID）并阻塞线程，直到收到匹配的回复。

Answer 1

即使从 C++ 线程中使用 pthread_self() 获取线程 ID 是否可靠？

这取决于您想要依赖什么特征。 如果您使用的是 POSIX 系统，那么调用

pthread_self()

是安全的，并且总是会成功。 但是，当此类调用发生在 C++ 程序中时，POSIX 和 C++ 都不会定义结果

pthread_t

与发生调用的上下文中的

std::thread

的属性之间的任何关系。 即使您在不同的

std::thread

中调用也会得到不同的结果。

您可能会凭经验发现这样的关系，但这并不安全。 您可能会发现您的 C++ 实现记录了一种关系，并且在该实现的上下文中可以安全地依赖它，但这种依赖将构成可移植性问题。

你写：

对于我的软件架构，我需要一个线程 ID。该线程可能是从 C 库或 C++ 库创建的。我无法控制这一点。我编写的函数（回调）（因此我控制的一些代码）是从这样的线程调用的。我需要从这个回调中获取线程 ID。

问题在于这些规范中对“线程”的定义不够明确。 您需要知道或被告知您需要哪种线程的 ID，以便您可以使用适当的机制来获取 ID。如果您需要在同一个程序中容纳不同类型的线程，那么您需要做额外的工作。

前进的一种方法是要求使用pthreads，包括在C++程序中。 对于使用 pthread 并在

std::thread

和 pthread 之间保持稳定的 1:1 关系的 C++ 实现来说，这没什么大不了的。然而，对于任何其他类型的 C++ 实现，使用

std::thread

的 C++ 程序中可能会出现不需要的行为。

尽管如此，对于 pthreads 被认为是唯一的本机线程库的系统来说，这对我来说似乎很自然。 就其对线程敏感而言，您所描述的容器/沙箱应该按照本机线程进行操作。 如果这导致使用不同线程方案的应用程序出现问题，那么您可以合理地（根据我的说法）说这是其他人的问题。