【Linux】线程的终止

- 日理万妓 2022-05-31 09:29 267阅读 0赞

线程的终止分为两种情况，一是随着它所属进程的终止而终止，二是仅有单个线程自己终止。  
对于第一种进程终止的情况：

*  如果进程中的任意线程调用了**exit、\_Exit、或\_exit**，那么整个进程就会终止，当然属于这个进程的所有线程也会相应终止。
 *  如果线程收到一个信号，这个信号的默认动作是终止进程，那么整个进程会被终止。

对于第二种单个线程终止的情况，线程可以通过以下三种方式退出，而不会终止整个进程：

*  线程可以简单地从启动例程中返回，返回值是线程的退出码。（使用return）
 *  线程可以被同一进程中的其他线程取消。
 *  线程调用**pthread\_exit**

## pthread\_exit函数 ##

原型：
        #include <pthread.h>
        void pthread_exit(void *rval_ptr);

调用该函数可以使线程终止，并返回一个指针。**rval\_ptr**参数是一个无类型指针，在线程终止时可以向其中写入要返回的数据，类似于函数pthread\_create中的参数指针，我们可以通过它传递一个包含复杂信息的结构的地址，不过要保证这个结构的内存在线程终止后仍然是有效的，进程中的其他线程可以通过**pthread\_join**函数访问到这个指针。

## pthread\_join函数 ##

原型：
        #include <pthread.h>
        int pthread_join(pthread_t thread, void **rval_ptr);
                                返回值：若成功，返回0 否则，返回错误编号

pthread\_join函数会阻塞调用线程，直到指定的线程 **调用pthread\_exit、从启动例程中返回、或者被取消**。

*  如果指定的线程调用pthread\_exit而终止，二重指针**rval\_ptr**就会指向pthread\_exit中的指针  
    rval\_ptr。
 *  如果指定的线程通过return直接从启动例程返回，那么**rval\_ptr**会包含返回码。
 *  如果指定的线程被其他线程取消，那么**rval\_ptr**所指定的内存单元就被置为**PTHREAD\_CANCELED**。
 *  如果对线程的返回值不感兴趣，可以将**rval\_ptr**置为NULL，这样调用pthread\_jion函数就可以等待指定线程终止，而不必获取线程的终止状态。

默认情况下，线程的终止状态会一直保存直到对该线程调用pthread\_join,如果线程已被分离，那么线程的底层存储资源可以在终止时被立即收回，所以在线程被分离后，我们不能对其调用pthread\_join。pthread\_join可以自动的将线程至于分离状态，如果线程已处于分离状态，调用pthread\_join会失败，返回EINVAL。使用**函数pthread\_detach**可以使线程置于分离状态。

## pthread\_cancel函数 ##

原型：
        #include <pthread.h>
        int pthread_cancel(pthread_t tid);
                返回值：若成功，返回0 否则，返回错误编号

线程可以通过调用pthread\_cancel函数来请求取消同一进程中的其它线程。在默认情况下，pthread\_cancel函数会使由**tid**标识的线程的行为表现为如同调用了参数为PTHREAD\_CANCELED的pthread\_exit函数。但是，线程可以选择忽略取消或者控制如何被取消。  
注意，pthread\_cancel并不等待线程终止，它只是提出请求。

## pthread\_cleanup\_push 和 pthread\_cleanup\_pop 函数 ##

原型：
        #include <pthread.h>
        void pthread_cleanup_puah(void (*rtn)(void*), void *arg);
        void pthread_cleanup_pop(int execute);

线程可以安排它退出时需要调用的函数，这与进程可以通过**atexit函数**安排退出类似。这样的函数被称为**线程清理处理程序**。一个线程可以建立多个线程清理处理程序，它们被记录在栈中，所以它们的执行顺序与注册顺序相反。这里的pthread\_cleanup\_push 和 pthread\_cleanup\_pop 这两个函数就是用于处理程序的出入栈的。  
当线程执行以下动作时，清理函数**rtn**将会被调用，它的参数由指针**arg**来传递。

*  调用pthread\_exit
 *  响应取消请求时
 *  用非零**execute**参数调用pthread\_cleanup\_pop时
 *  **特别注意，使用return从线程返回时，清理处理程序是不会被调用的**

如果**execute**参数设置为0，那么清理程序不会被调用，不过无论是上述的哪种情况，pthread\_cleanup\_pop都会删除上次pthread\_cleanup\_push所建立的清理处理程序。  
在这里还要注意，由于这两个函数可能被实现为宏，所以在使用时应当成对出现。

下面的代码给出一个使用上述这些函数的例子：  
我们创建两个线程，在线程1中安排两个线程清理处理程序，在线程2中发送一个取消线程1的请求，并在主线程中使用pthread\_join等待线程1的终止，并获取它的终止状态。

#include <stdio.h>
    #include <pthread.h>
    
    void cleanup1()
    {
        printf("clean up 1 \n");
    }
    
    void cleanup2()
    {
        printf("clean up 2 \n");
    }
    
    void *pth_func1(void *args)
    {
        pthread_t tid;
        tid = pthread_self();
        pthread_cleanup_push(cleanup1, NULL);
        pthread_cleanup_push(cleanup2, NULL);
                printf("thread 0x%lx push complete\n", (unsigned long)tid);
                if(args)
                    pthread_exit((void *)1);
        pthread_cleanup_pop(0);
        pthread_cleanup_pop(0);
        return (void *)0;
    }
    
    void *pth_func2(void *tid)
    {
        pthread_t stid;
    
        stid = pthread_self();
    
        printf("in thread 0x%lx : ", (unsigned long)stid);
        printf("canceled thread 0x%lx \n", (unsigned long)tid);
        pthread_cancel((pthread_t)tid);
        return (void *)2;
    }
    
    int main()
    {
        pthread_t  tid1, tid2;
        void *tret;
    
        pthread_create(&tid1, NULL, pth_func1, (void *)1);
        pthread_create(&tid2, NULL, pth_func2, (void *)tid1);
        pthread_join(tid1, &tret);
        pthread_join(tid2, NULL);
        printf("thread 0x%lx return with %ld \n", (unsigned long)tid1, (long)tret);
    }

运行结果（Ubuntu 16.04）

thread 0x7fa0f4c2c700 push complete
    in thread 0x7fa0f442b700 : canceled thread 0x7fa0f4c2c700 
    clean up 2 
    clean up 1 
    thread 0x7fa0f4c2c700 return with 1