在macOS/Linux平台上使用python2获取操作系统线程id

• 在python3.8中，threading模块新引入了一个方法threading.Thread.native_id可以获取操作系统分配给线程的唯一id。
• 但是在这之前，在python中获取线程id比较费劲，需要调用c库来实现，关于在Linux平台下，网上很多文章已经给出了方法，即通过python ctypes库，调用libc库，使用libc中的syscall函数调用第186号(64位机器)系统调用(定义在sys/syscall.h中)来获取线程id。当我在macOS平台采用类似方法获取线程id时，被告知warning: 'syscall' is deprecated: first deprecated in macOS 10.12 - syscall(2) is unsupported; please switch to a supported interface. macOS已经不支持syscall了。
• 于是好奇python3.8是如何在macOS平台上获取线程id的。因此去github下载了python3.8的源码，找到了其中获取线程id的实现，发现其调用了pthread_threadid_np函数，函数签名如下：

int pthread_threadid_np(pthread_t _Nullable,__uint64_t* _Nullable);

python3.8 源码中具体实现是这样的：

unsigned long PyThread_get_thread_native_id(void)
{
   if (!initialized)
       PyThread_init_thread();
#ifdef __APPLE__
   uint64_t native_id;
   (void) pthread_threadid_np(NULL, &native_id);
#elif defined(__linux__)
   pid_t native_id;
   native_id = syscall(SYS_gettid);
#elif defined(__FreeBSD__)
   int native_id;
   native_id = pthread_getthreadid_np();
#elif defined(__OpenBSD__)
   pid_t native_id;
   native_id = getthrid();
#elif defined(_AIX)
   tid_t native_id;
   native_id = thread_self();
#elif defined(__NetBSD__)
   lwpid_t native_id;
   native_id = _lwp_self();
#endif
   return (unsigned long) native_id;
}

进一步追踪到pthread_threadid_np函数位于pthread.h头文件中，也就是在libpthread.dylib动态链接库中(macOS平台的动态链接库以dylib结尾)。

• 于是乎，我们便可以在python中调用该函数，代码实现如下

import ctypes
import sys
def get_thread_id():
     libpthread = ctypes.cdll.LoadLibrary('libpthread.dylib')
     tid = ctypes.c_uint64()  # -> uint_64 tid;
     libpthread.pthread_threadid_np(None, ctypes.pointer(tid))  # ctypes.pointer(tid) -> &tid
     return tid.value

经过测试，该函数可以正确返回线程id

• 最后，综合macOS和Linux上获取线程id的方式，实现一个在两个平台都可以使用的函数，方便平时代码调试，实现如下

import ctypes
import sys
def get_thread_id():
   if 'darwin' in sys.platform:
       libpthread = ctypes.cdll.LoadLibrary('libpthread.dylib')
       tid = ctypes.c_uint64()  # -> uint_64 tid;
       libpthread.pthread_threadid_np(None, ctypes.pointer(tid))  # ctypes.pointer(tid) -> &tid
       return tid.value
   elif 'linux' in sys.platform:
       SYS_gettid = 186
       libc = ctypes.cdll.LoadLibrary('libc.so.6')
       tid = libc.syscall(SYS_gettid)
       return tid
   else:
       raise NotImplementedError()