デバッグ用途にて、pthread がどこのスレッドから作成されたかを調べたいケースがあったので、
tidの取得方法と、pthread_create にて作成された子スレッドのtidを取得する方法を調査した。
基本的に以下の方法にて LD_PRELOAD を利用することを前提にしている。

gettidを使用する

gettid は Linux では syscall 経由でしか使用できない様子。以下のようにする。

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/syscall.h>

pid_t gettid(void) {
    return syscall(SYS_gettid);
}

pthread の子スレッドのtidを取得したい場合 (pthread_createのラップ)

pthread_t から直接子スレッドのtidを取れれば楽なのだけれども、直接は基本的には取れないようなので (glibcのstruct pthreadから定義を取ってくれば無理やりtidを取得することは一応可能のようだけども今回は使用しない)、pthread_create をラップして、スレッドの呼び出し対象を差し替えて、上に書いた gettid() にてtidを取得するようにした。

フック実装例

extern "C" {

struct pthread_args {
    void* (*f)(void*);
    void* args;
};

void* thread_wrap(void* args) {
    // tid を出力
    printf("%s : tid => %d\n", __func__, gettid());
    // 退避した構造体からもとの関数を呼び出し
    auto p = (struct pthread_args*)args;
    auto ret = p->f(p->args);
    delete p;
    return ret;
}

void* thread_excute(void* args) {
    printf("%s : tid => %d\n", __func__, gettid());
    return NULL;
}

// pthread_createをラップ
int pthread_create(pthread_t *__newthread, const pthread_attr_t *__attr,
        void *(*__start_routine) (void *), void *__arg) {
    using pthread_create_t =
        int (*)(pthread_t *, const pthread_attr_t *, void *(*) (void *), void *);
    static thread_local pthread_create_t real_pthread_create = nullptr;
    if (!real_pthread_create) {
        // create cache
        real_pthread_create
             = reinterpret_cast<pthread_create_t>(dlsym(RTLD_NEXT, __func__));
        assert(real_pthread_create);
    }

    // もともとの関数ポインタと引数を構造体に一旦退避
    struct pthread_args* p  = new(std::nothrow) struct pthread_args();
    p->f = __start_routine;
    p->args = __arg;

    // 差し替え用の関数を呼び出して、引数で退避用の構造体を渡す
    auto ret = real_pthread_create(__newthread, __attr, &thread_wrap, (void*)p);

    return ret;
}

} // extern "C"

実行サンプル

tid_test.cpp

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>

#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <dlfcn.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/syscall.h>

#include <new>

// hook
extern "C" {

pid_t gettid(void) {
    return syscall(SYS_gettid);
}

struct pthread_args {
    void* (*f)(void*);
    void* args;
};

void* thread_wrap(void* args) {
    printf("%s : tid => %d\n", __func__, gettid());
    auto p = (struct pthread_args*)args;
    auto ret = p->f(p->args);
    delete p;
    return ret;
}

void* thread_excute(void* args) {
    printf("%s : tid => %d\n", __func__, gettid());
    return NULL;
}

int pthread_create(pthread_t *__newthread, const pthread_attr_t *__attr,
        void *(*__start_routine) (void *), void *__arg) {
    using pthread_create_t =
        int (*)(pthread_t *, const pthread_attr_t *, void *(*) (void *), void *);
    static thread_local pthread_create_t real_pthread_create = nullptr;
    if (!real_pthread_create) {
        // create cache
        real_pthread_create
             = reinterpret_cast<pthread_create_t>(dlsym(RTLD_NEXT, __func__));
        assert(real_pthread_create);
    }

    Dl_info info;
    dladdr(__builtin_return_address(0), &info);
    printf("%s : __builtin_return_address => %p\n", __func__, __builtin_return_address(0));
    printf("%s : Dl_info.dli_fname => %s\n", __func__, info.dli_fname);
    printf("%s : Dl_info.dli_fbase => %p\n", __func__, info.dli_fbase);
    printf("%s : Dl_info.dli_sname => %s\n", __func__, info.dli_sname);
    printf("%s : Dl_info.dli_saddr => %p\n", __func__, info.dli_saddr);
    printf("%s : tid => %d\n", __func__, gettid());

    struct pthread_args* p  = new(std::nothrow) struct pthread_args();
    p->f = __start_routine;
    p->args = __arg;

    auto ret = real_pthread_create(__newthread, __attr, &thread_wrap, (void*)p);

    return ret;
}

}

// main

int main(int argc, char const* argv[])
{
    pthread_t thread_handler_;

    puts("begin : pthread_create");
    pthread_create(&thread_handler_, NULL, &thread_excute, NULL);
    puts("end   : pthread_create");

    pthread_join(thread_handler_, NULL);

    return 0;
}

ビルドと出力結果

$ g++ -std=c++11 tid_test.cpp -ldl -pthread -rdynamic
$ ./a.out
begin : pthread_create
pthread_create : __builtin_return_address => 0x400f40
pthread_create : Dl_info.dli_fname => ./a.out
pthread_create : Dl_info.dli_fbase => 0x400000
pthread_create : Dl_info.dli_sname => main
pthread_create : Dl_info.dli_saddr => 0x400f0c
pthread_create : tid => 4303
end   : pthread_create
thread_wrap : tid => 4304
thread_excute : tid => 4304

これで親と子の tid が取得できた。

参考

スレッドIDを取得する - 揮発性のメモ

[Linux][C/C++] tid (thread id) を取得する / pthread_createをラップして子スレッドのtidの取得

gettidを使用する

pthread の子スレッドのtidを取得したい場合 (pthread_createのラップ)

実行サンプル

関連

参考