pthread_self返回一个大整数或0，这取决于libpthread是否存在

问题描述

#include <pthread.h>
#include <iostream>
 int main(){
     std::cout<<pthread_self()<<std::endl;
}

使用命令g++ 1.cpp -o 1进行编译并执行后，程序输出为0，如果使用命令g++ 1.cpp -o 1 -lpthread进行编译，则输出为140062699310912之类的大数字。

我不明白为什么。

# g++ 1.cpp -o 1 && ./1
0
# g++ 1.cpp -o 1 -lpthread && ./1
140268785461056

解决方法

POSIX标准未指定pthread_t对应的实际类型。在glibc中，它是unsigned long int，这就是C ++流可以打印其值的原因。 （这不是便携式的。）

为什么pthread_self返回零，但仅当不与-lpthread链接时返回零？

从历史上看，glibc支持两种不同的线程库实现，即LinuxThreads和NPTL。一些核心libpthread函数在glibc本身中具有存根，如果已加载存根，则存根会转发到实际的实现；如果进程中没有线程库，则存根会执行一些虚拟的回退操作。例如，pthread_mutex_lock和pthread_mutex_unlock的虚拟实现什么都不做。

对于pthread_self，虚拟实现必须返回 some 值，并且该值为零。 （POSIX不会保留任何pthread_t值来指示故障或其他极端情况，因此很好。）与-lpthread链接时，使用非虚拟实现，该实现返回指向内部的指针。线程数据结构（转换为unsigned long），并且该值永远不会为零，即使对于初始（主）线程也是如此。这就是为什么链接器命令行上-lpthread的存在很重要的原因。

其他人无法重现此行为，因为他们正在使用非glibc系统或更新的glibc版本。如今，只有一种针对glibc的线程库实现，它始于NPTL，并且与其余glibc紧密集成。这意味着不再需要转发器，在glibc 2.27中，pthread_self never returns zero。顺便说一句，此更改有助于实现std::thread，其中get_id()返回的值为零：std::thread::id{}表示没有ID，而不是线程是主线程（如较早的glibc未加载libpthread的版本）。 libstdc++因此需要支持glibc 2.26和更早版本。

转发器还有另一个好处：它们不仅可以针对pthread_mutex_lock进行性能优化，而且还可以优化性能（如果未链接libpthread则不执行任何操作）。如果没有libpthread，则某些-lpthread功能可用。这意味着应用程序可以使用同步和，并且可以检查符号pthread_create或pthread_cancel等符号的存在（使用弱符号引用）。如果未定义这些弱符号，则很明显该进程必须是单线程的，因为libpthread不存在，这意味着无法创建线程。在这种情况下，例如，不必使用原子指令进行引用计数。 （std::shared_ptr中的libstdc++使用了这样的优化。）但是这种优化的效率越来越低，因为如今大多数过程映像都包含libpthread：某些库需要它，因此它被作为间接依赖项加载。 。这意味着转发器也失去了这个其他目的，它们正逐渐从glibc中删除。 （添加了__libc_single_threaded的glibc 2.32启用了单线程优化，即使加载了libpthread却没有创建线程。）