访问 Linux 线程（pthreads）的本地堆栈

我目前正在实现一个使用多线程但对总内存消耗有要求的应用程序。我希望有一个主线程执行 I/O，并有几个工作线程执行计算。

目前，我在主堆栈上有几个可供工作人员访问的数据结构。我使用 OpenMP 进行工作分配。由于主/工作者模式不能很好地与 OpenMP 配合使用，我想使用 pthreads 进行多线程处理。

我知道每个线程都维护一个本地堆栈，但是在线程创建时堆栈到底会发生什么？

主线程堆栈上的数据结构是否可以被工作线程访问，或者我应该将它们移动到堆中？ 我还想避免数据重复，但不知道新线程是否会创建主堆栈的本地副本。

编辑：我自己找到了答案......

在阅读了 pthreads 使用的 clone() 系统调用的详细信息后，我意识到所有线程共享完整的虚拟内存。这意味着虽然线程使用自己的堆栈，但每个堆栈使用的内存区域仍然是共享的。

我编写了一些代码来验证该行为：

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

void* increment(void* value) {
        int* val = (int*) value;
        for(int i = 0; i < 100; i++) {
                ++(*val);
        }
        return 0;
}

int main(int argc, char** argv) {

        int stackvar = 0;

        pthread_t thread1, thread2;
        int iret1, iret2;

        iret1 = pthread_create( &thread1, NULL, increment, (void*) &stackvar );
        iret2 = pthread_create( &thread2, NULL, increment, (void*) &stackvar );

        pthread_join( thread1, NULL );
        pthread_join( thread2, NULL );

        printf("%i\n", stackvar);

        return 0;
}

由于输出为“200”，线程成功操作了其父线程的堆栈。

我认为互联网上的大多数资源都没有正确表达这一事实。 线程数do共享内存意义上的堆栈，但每个线程的堆栈指针是私有的。对于每个线程的一部分shared内存被分配为本地堆栈。

这也意味着父线程是否在堆栈上有大型数据结构并不重要，因为线程永远不会复制内存。

是的，正如您所解释的，您可以共享您的堆栈。然而，一般来说，除了少数特殊情况外，您不应该这样做。您的示例程序存在数据竞争，因此纯属运气，输出仅为 200（可能是因为您的操作系统实际上并未安排子进程同时运行。）

共享堆栈确实有​​意义的一种特殊情况是，当父级创建一些有趣的数据结构，然后将其传递给访问该数据结构的子级时只读.

除了数据竞争之外，在堆栈而不是堆上共享可能会出现另一个问题。父线程可以从创建子线程的过程中返回，因此堆栈数据可能不会在子线程的生命周期内保持有效。所以你应该只在以下情况下共享堆栈数据：pthread_create()调用和匹配pthread_join()调用位于相同的范围内（正如它们在您的示例中一样。）