线程等待退出、退出清理函数

1.等待线程退出:

线程从入口点函数自然返回，或者主动调用pthread_exit()函数，都可以让线程正常终止。

线程从入口点函数自然返回时，函数返回值可以被其它线程用pthread_join函数获取。

pthread_join原型为：

#include <pthread.h>

int pthread_join(pthread_t th, void **thread_return);

1.该函数是一个阻塞函数，一直等到参数 th 指定的线程返回；与多进程中的wait或waitpid类似。

thread_return是一个传出参数，接收线程函数的返回值。如果线程通过调用pthread_exit()终止，则 pthread_exit() 中的参数相当于自然返回值，照样可以被其它线程用pthread_join()获取到。

2.thid传递0值时，join返回ESRCH错误。

3.该函数还有一个非常重要的作用，由于一个进程中的多个线程共享数据段，因此通常在一个线程退出后，退出线程所占用的资源并不会随线程结束而释放。如果th线程类型并不是自动清理资源类型的，则th线程退出后，线程本身的资源必须通过其它线程调用pthread_join来清除,这相当于多进程程序中的waitpid。

pthread_join.c

#include<stdio.h>

#include<pthread.h>

#include<string.h>

#include<unistd.h>

#include<stdlib.h>

void* threadfunc(void*p)

{

strcpy((char*)p,"hello");

printf("I am a child thread %s\n",(char*)p);

printf("child p is %p\n",p);

pthread_exit(p);

}

int main()

{

pthread_t thdid;

void* p=malloc(20);

printf("father p is %p\n",p);

int ret = pthread_create(&thdid,NULL,threadfunc,p);

if(ret!=0)

{

printf("error pthread_create\n");

return -1;

}

printf("I am a father thread %s\n",(char*)p);

void *p1;

printf("return thread p1 is %p\n",p1);

ret=pthread_join(thdid,&p1);

if(ret!=0)

{

printf("error pthread_join\n");

return -1;

}

printf("father thread %s\n",(char*)p);

printf("return thread p1 is %p\n",p1);

printf("retturn thread p1=%s\n",(char*)p1);

return 0;

}

2. 线程取消

线程也可以被其它线程杀掉，在Linux中的说法是一个线程被另一个线程取消(cancel)。

线程取消的方法是一个线程向目标线程发cancel信号，但是如何处理cancel信号则由目标线程自己决定，目标线程或者忽略、或者立即终止、或者继续运行至cancelation-point(取消点)后终止。

取消点：

根据POSIX标准，pthread_join()、pthread_testcancel()、pthread_cond_wait()、pthread_cond_timedwait()、sem_wait()、sigwait()等函数以及read()、write()等会引起阻塞的系统调用都是Cancelation-point，而其他pthread函数都不会引起Cancelation动作。但是pthread_cancel的手册页声称，由于Linux线程库与C库结合得不好，因而目前C库函数都不是Cancelation-point；但CANCEL信号会使线程从阻塞的系统调用中退出，并置EINTR错误码，因此可以在需要作为Cancelation-point的系统调用前后调用pthread_testcancel()，从而达到POSIX标准所要求的目标，即如下代码段：

pthread_testcancel();

retcode = read(fd, buffer, length);

pthread_testcancel();

但是从RedHat9.0的实际测试来看，至少有些C库函数的阻塞函数是取消点，如read(),getchar()等，而sleep()函数不管线程是否设置了pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE,NULL)，都起到取消点作用。总之，线程的取消一方面是一个线程强行杀另外一个线程，从程序设计角度看并不是一种好的风格，另一方面目前Linux本身对这方面的支持并不完善，所以在实际应用中应该谨慎使用！！

int pthread_cancel(pthread_t thread); //尽量不要用，linux支持并不完善

man函数不能查看函数帮助：增加man信息，sudo apt-get install manpages-posix-dev

pthread_cancel.c

#include <pthread.h>

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

//验证主线程cancel子线程场景

void* thread(void* p)

{

printf("I am child\n");

char buf[128]={0};

read(0,buf,sizeof(buf));

printf("after read\n");

pthread_exit((void*)5);

}

int main()

{

pthread_t pth_id;

pthread_create(&pth_id,NULL,thread,NULL);

int ret;

//sleep(2); //让线程正常执行完退出

ret=pthread_cancel(pth_id); //不用等待让线程创建好，传入pth_id可以直接取消后续操作

if(ret!=0)

{

printf("pthread_cancel failed ret=%d\n",ret);

return -1;

}

int i;

ret=pthread_join(pth_id,(void**)&i); //不获取子线程的返回值

if(ret!=0)

{

printf("pthread_join failed ret=%d\n",ret);

return -1;

}

printf("main thread i = %d\n",(int)i);

return 0;

}

#define ESRCH 3 /* No such process */
线程被取消，退出值就是-1，这个值还是能被pthread_join函数捕捉到

所有的内核线程运行在同一个内核进程地址空间，这个和用户级线程不一样

3. 线程终止清理函数

不论是可预见的线程终止还是异常终止，都会存在资源释放的问题，在不考虑因运行出错而退出的前提下，如何保证线程终止时能顺利的释放掉自己所占用的资源，特别是锁资源，就是一个必须考虑解决的问题。

最经常出现的情形是资源独占锁的使用：线程为了访问临界共享资源而为其加上锁，但在访问过程中该线程被外界取消，或者发生了中断，则该临界资源将永远处于锁定状态得不到释放。外界取消操作是不可预见的，因此的确需要一个机制来简化用于资源释放的编程。(比如子线程malloc的空间，等到子线程退出，这段空间并没有释放)

在POSIX线程API中提供了一个pthread_cleanup_push()/pthread_cleanup_pop()函数对用于自动释放资源--从pthread_cleanup_push()的调用点到pthread_cleanup_pop()之间的程序段中的终止动作都将执行pthread_cleanup_push()所指定的清理函数。API定义如下：

void pthread_cleanup_push (void (*routine) (void *), void *arg)

void pthread_cleanup_pop (int execute) //（默认都写0）

pthread_cleanup_push()/pthread_cleanup_pop()采用先入后出的栈结构管理

void routine(void *arg)函数在调用pthread_cleanup_push()时压入清理函数栈，多次对pthread_cleanup_push()的调用将在清理函数栈中形成一个函数链，在执行该函数链时按照压栈的相反顺序弹出。execute参数表示执行到pthread_cleanup_pop()时是否在弹出清理函数的同时执行该函数，为0表示不执行，非0为执行；这个参数并不影响异常终止时清理函数的执行。

(了解)

pthread_cleanup_push()/pthread_cleanup_pop()是以宏方式实现的，这是 pthread.h 中的宏定义：

#define pthread_cleanup_push(routine,arg) \

{

struct _pthread_cleanup_buffer _buffer; \

_pthread_cleanup_push (&_buffer, (routine), (arg));

#define pthread_cleanup_pop(execute) \

_pthread_cleanup_pop (&_buffer, (execute));

}

可见，pthread_cleanup_push()带有一个"{"，而pthread_cleanup_pop()带有一个"}"，因此这两个函数必须成对出现，且必须位于程序的同一级别的代码段中才能通过编译。;宏定义中'\'表示连接到下一行;

pthread_cleanup_pop 的参数 execute 如果为非0值,则按栈的顺序注销掉一个原来注册的清理函数，并执行该函数；当 pthread_cleanup_pop() 函数的参数为0时，仅仅在线程调用pthread_exit函数或者其它线程对本线程调用pthread_cancel函数时，才在弹出“清理函数”的同时执行该“清理函数”。