最近遇到些比較語(yǔ)法糖的知識(shí)嗦嗡，記錄下來(lái)防止忘記勋锤。
1. likely與unlikely
likely與unlikely是Kernel中提供的兩個(gè)宏，在Linux 2.6版本中侥祭，兩個(gè)宏的定義如下：
#define likely(x) __builtin_expect(!!(x), 1)
#define unlikely(x) __builtin_expect(!!(x), 0)
由于現(xiàn)代CPU都使用流水線(xiàn)的技術(shù)叁执，在執(zhí)行當(dāng)前機(jī)器指令時(shí)，下一條機(jī)器指令已經(jīng)被讀入寄存器矮冬；因此谈宛，使用likely與unlikely宏，使得程序員可以把條件判斷的分支概率分布情況告訴編譯器胎署，從而提高流水線(xiàn)中指令命中的概率吆录，提高執(zhí)行效率。
以下面一段代碼為例：
// 使用likely
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define likely(x) __builtin_expect(!!(x), 1)
#define unlikely(x) __builtin_expect(!!(x), 0)
int main(int argc, char** argv)
{
int num;
num = atoi(argv[1]);
int a = 1;
int b = 2;
if(likely(num == 0xFF))
{
printf("a=%d", a);
}
else
{
printf("b=%d", b);
}
return 0;
}
//使用unlikely
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define likely(x) __builtin_expect(!!(x), 1)
#define unlikely(x) __builtin_expect(!!(x), 0)
int main(int argc, char** argv)
{
int num;
num = atoi(argv[1]);
int a = 1;
int b = 2;
if(unlikely(num == 0xFF))
{
printf("a=%d", a);
}
else
{
printf("b=%d", b);
}
return 0;
}
上面兩個(gè)源碼文件唯一的差異就是在進(jìn)行條件判斷的時(shí)候琼牧，使用了likely/unlikely恢筝，由此編譯產(chǎn)生的匯編機(jī)器碼差異如下：
可以看出哀卫，在likely/unlikely加持之下，GCC會(huì)有傾向性地安排匯編碼順序撬槽，提高執(zhí)行效率此改。
2. pthread_once執(zhí)行多線(xiàn)程唯一的初始化
有時(shí)候我們需要對(duì)一些posix變量只進(jìn)行一次初始化，如果我們進(jìn)行多次初始化程序就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤侄柔。通常共啃，一次性初始化經(jīng)常通過(guò)使用布爾變量來(lái)管理≡萏猓控制變量被靜態(tài)初始化為0移剪，而任何依賴(lài)于初始化的代碼都能測(cè)試該變量：如果變量值仍然為0，則它能實(shí)行初始化薪者，然后將變量置為1挂滓。以后檢查的代碼將跳過(guò)初始化。
但是在多線(xiàn)程程序設(shè)計(jì)中啸胧，事情就變的復(fù)雜的多赶站。如果多個(gè)線(xiàn)程并發(fā)地執(zhí)行初始化序列代碼，可能有2個(gè)線(xiàn)程發(fā)現(xiàn)控制變量為0纺念，并且都實(shí)行初始化贝椿，而該過(guò)程本該僅僅執(zhí)行一次。pthread_once就可以解決這個(gè)問(wèn)題陷谱。
int pthread_once(pthread_once_t *once_control, void (*init_routine) (void))烙博；
功能：pthread_once使用初值為PTHREAD_ONCE_INIT的once_control變量保證init_routine()函數(shù)在本進(jìn)程執(zhí)行序列中僅執(zhí)行一次。
在多線(xiàn)程編程環(huán)境下烟逊，盡管pthread_once()調(diào)用會(huì)出現(xiàn)在多個(gè)線(xiàn)程中渣窜，init_routine()函數(shù)僅執(zhí)行一次，究竟在哪個(gè)線(xiàn)程中執(zhí)行是不定的宪躯，是由內(nèi)核調(diào)度來(lái)決定乔宿。
Linux Threads使用互斥鎖和條件變量保證由pthread_once()指定的函數(shù)執(zhí)行且僅執(zhí)行一次，而once_control表示是否執(zhí)行過(guò)访雪。具體使用方法請(qǐng)參考以下代碼：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
pthread_once_t once_instance = PTHREAD_ONCE_INIT;
void once_func(void)
{
printf("once_func run in thread:%ld\n", pthread_self());
return;
}
void * thread1(void* arg)
{
pthread_t tid = pthread_self();
printf("enter thread-%ld\n", tid);
pthread_once(&once_instance, once_func);
printf("leave thread-%ld\n", tid);
}
void * thread2(void* arg)
{
pthread_t tid = pthread_self();
printf("enter thread-%ld\n", tid);
pthread_once(&once_instance, once_func);
printf("leave thread-%ld\n", tid);
}
int main()
{
pthread_t tid1, tid2;
printf("test start\n");
pthread_create(&tid1, NULL, thread1, NULL);
pthread_create(&tid2, NULL, thread2, NULL);
pthread_join(tid1, NULL);
pthread_join(tid2, NULL);
printf("main thread exit\n");
return 0;
}
運(yùn)行結(jié)果如下：
test start
enter thread-140572446230272
once_func run in thread:140572446230272
leave thread-140572446230272
enter thread-140572437837568
leave thread-140572437837568
main thread exit
可見(jiàn)详瑞，once_func在多線(xiàn)程環(huán)境下只執(zhí)行了一次，證明pthread_once適用于多線(xiàn)程環(huán)境下只執(zhí)行一次（常見(jiàn)于初始化）的語(yǔ)義臣缀。
