pthread

本篇转至：http://www.cnblogs.com/zhangxuan/p/6430034.html
另一篇Linux多线程编程小结写的很好，值得参考。
再一篇在Linux中使用线程

int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);

int pthread_detach(pthread_t thread);

void pthread_exit(void *retval);

线程正常终止的方法：

1、return从线程函数返回。

2、通过调用函数pthread_exit使线程退出

1. 线程可以被同一进程中的其他线程取消。

主线程、子线程调用exit， pthread_exit，互相产生的影响。

1、在主线程中，在main函数中return了或是调用了exit函数，则主线程退出，且整个进程也会终止，

此时进程中的所有线程也将终止。因此要避免main函数过早结束。

2、在主线程中调用pthread_exit, 则仅仅是主线程结束，进程不会结束，进程内的其他线程也不会结束，

知道所有线程结束，进程才会终止。

3、在任何一个线程中调用exit函数都会导致进程结束。进程一旦结束，那么进程中的所有线程都将结束。

为什么要使用pthread_join？

线程终止最重要的问题是资源释放的问题。

线程终止时需要注意线程同步的问题。一般情况下，进程中各个线程的运行是相互独立的，线程的终止不会相互通知，也不会影响其他线程，

终止的线程所占用的资源不会随着线程的结束而归还系统，而是仍为线程所在的进程持有。在Linux中，默认情况下是在一个线程被创建后，

必须使用此函数对创建的线程进行资源回收，但是可以设置Threads attributes来设置当一个线程结束时，直接回收此线程所占用的系统资源，详细资料查看Threads attributes。

函数pthread_join用来等待一个线程的结束，pthread_join的调用者将被挂起并等待thread线程终止。需要注意的是一个线程仅允许一个线程使用pthread_join

等待它结束，并且被等待的线程应该处于可join状态。即非DETACHED状态。DETACHED是指某个线程执行pthread_detach后所处的状态。处于DETACHED状态

的线程无法由pthread_join同步。

一个可pthread_join的线程所占用的资源仅当有线程对其执行了pthread_join后才会释放，因此为了防止内存泄漏，所有线程终止时，要么已经被设置为DETACHED状态

要么使用pthread_join来回收资源。

notice：

一个线程不能被多个线程等待。否则第一个收到信号的线程成功返回。其余调用pthread_join的线程返回错误码

ESRCH No thread with the ID thread could be found.
示例代码：

#include 
#include 
#include 
#include 


void* thread_func(void* arg)
{
    printf("thread:%lu is running\n", pthread_self());
    int rv = 44;
    pthread_exit((void*)rv);
}

int main()
{
    pthread_t thid;
    int rv;

    pthread_create(&thid, NULL, thread_func, NULL);

    printf("main thread begin join\n");
    pthread_join(thid, (void*)&rv);
    printf("main thread end join\n");
    printf("the thread:%lu exit:%d\n", thid, rv);

    return 0;
}

将线程的属性称为detached，则线程退出时会自己清理资源。

void*start_run(void*arg)
{
//dosomework
}

intmain()
{
　　pthread_t　thread_id;

　　pthread_attr_   tattr;

　　pthread_attr_init(&attr);

　　pthread_attr_setdetachstate(&attr,  PTHREAD_CREATE_DETACHED);

　　pthread_create(&thread_id,  &attr,  start_run,  NULL);

　　pthread_attr_destroy( &attr );

　　sleep(5);

　　exit(0);
}

在线程设置为joinable后，可以调用pthread_detach()使之成为detached。但是相反的操作则不可以。还有，如果线程已经调用pthread_join()后，则再调用pthread_detach()则不会有任何效果。

线程可以通过自身执行结束来结束，也可以通过调用pthread_exit()来结束线程的执行。另外，线程甲可以被线程乙被动结束。这个通过调用pthread_cancel()来达到目的。
当然，线程也不是被动的被别人结束。它可以通过设置自身的属性来决定如何结束，线程的被动结束分为两种，一种是异步终结，另外一种是同步终结。异步终结就是当其他线程调用pthread_cancel的时候，

线程就立刻被结束。而同 步终结则不会立刻终结，它会继续运行，直到到达下一个结束点（cancellation point）。当一个线程被按照默认的创建方式创建，那么它的属性是同步终结。

1 线程取消的定义

一般情况下，线程在其主体函数退出的时候会自动终止，但同时也可以因为接收到另一个线程发来的终止（取消）请求而强制终止。

2 线程取消的语义

1. 线程取消的方法是向目标线程发Cancel信号，但如何处理Cancel信号则由目标线程自己决定，或者忽略（当禁止取消时）、或者立即终止（当在取消点 或异步模式下）、或者继续运行至Cancelation-point（取消点，下面将描述），总之由不同的Cancelation状态决定。

2. 线程接收到CANCEL信号的缺省处理（即pthread_create()创建线程的缺省状态）是继续运行至取消点再处理（退出），或在异步方式下直接 退出。一个线程处理cancel请求的退出操作相当于pthread_exit(PTHREAD_CANCELED)。当然线程可以通过设置为 PTHREAD_CANCEL_DISABLE来拒绝处理cancel请求，稍后会提及。

3. 线程的取消与线程的工作方式（joinable或detached）无关。

3 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LinuxThread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();

使用前 须判断线程ID的有效性！即判断并保证：thrd != 0 否则有可能会出现“段错误”的异常！

4 程序设计方面的考虑

1. 如果线程处于无限循环中，且循环体内没有执行至取消点的必然路径，则线程无法由外部其他线程的取消请求而终止。因此在这样的循环体的必经路径上应该加入pthread_testcancel()调用。

2. 当pthread_cancel()返回时，线程未必已经取消，可能仅仅将请求发送给目标线程，而目标线程目前没有到达取消点，如果要知道线程在何时中止，就需要在取消它之后调用pthread_join()。有一个例外是当线程被detach后，不能这样处理：
   a) 当join一个已经detached的线程时，返回EINVAL；
   b) 如果join后该线程设置为detached，则detach将不起作用。
   因此，如果知道一个线程可能会以分离方式运行，就不需要在pthread_cancel()后调用pthread_join()。

5 与线程取消相关的pthread函数

int pthread_cancel(pthread_t thread)
发送终止信号给thread线程，如果成功则返回0，否则为非0值。发送成功并不意味着thread会终止。

int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate)
设 置本线程对Cancel信号的反应，state有两种值：PTHREAD_CANCEL_ENABLE（缺省）和 PTHREAD_CANCEL_DISABLE，分别表示收到信号后设为CANCLED状态和忽略CANCEL信号继续运行；old_state如果不为 NULL则存入原来的Cancel状态以便恢复。

int pthread_setcanceltype(int type, int *oldtype)
设 置本线程取消动作的执行时机，type有两种取值：PTHREAD_CANCEL_DEFFERED 和 PTHREAD_CANCEL_ASYCHRONOUS，仅当Cancel状态为Enable时有效，分别表示收到信号后继续运行至下一个取消点再退出和 立即执行取消动作（退出）；oldtype如果不为NULL则存入运来的取消动作类型值。

void pthread_testcancel(void)
检查本线程是否处于Canceld状态，如果是，则进行取消动作，否则直接返回。

6 检测一个线程是否还活着的pthread函数

int pthread_kill(pthread_t thread, int sig)
向指定ID的线程发送sig信号，如果线程的代码内不做任何信号处理，则会按照信号默认的行为影响整个进程。也就是说，如果你给一个线程发送了SIGQUIT，但线程却没有实现signal处理函数，则整个进程退出。
pthread_kill(threadid, SIGKILL)也一样，他会杀死整个进程。
如果要获得正确的行为，就需要在线程内实现signal(SIGKILL,sig_handler)。
所以，如果int sig的参数不是0，那一定要清楚到底要干什么，而且一定要实现线程的信号处理函数，否则，就会影响整个进程。
那么，如果int sig的参数是0呢，这是一个保留信号，一个作用就是用来判断线程是不是还活着。
我们来看一下pthread_kill的返回值：
线程仍然活着：0
线程已不存在：ESRCH
信号不合法：EINVAL

#include
#include
#include
#include
#include

pthread_t tid;
sigset_t set;

void myfunc()
{
    printf("hello\n:");
}


void* mythread(void* p)
{
    int signum;
    while(1)
    {
        sigwait(&set, &signum);

        if (SIGUSR1 == signum)
        {
            myfunc();
        }
        else if (SIGUSR2 == signum)
        {
            printf("I will sleep 2 seconds and exit\n");
            sleep(2);            
            break;
        }
    }
}



int main()
{
    char tmp;
    void *status;
    sigemptyset(&set);
    sigaddset(&set,SIGUSR1);
    sigaddset(&set,SIGUSR2);
    sigprocmask(SIG_SETMASK,&set,NULL);
    pthread_create(&tid,NULL,mythread,NULL);


    printf(":");
    while(1)
    {    
        char* p = NULL;
        char str[255];



        scanf("%c",&tmp);
        p = gets(str);


        //printf("get %c\n", tmp);
        if('a'==tmp)
        {
            pthread_kill(tid,SIGUSR1);//发送SIGUSR1，打印字符串。
            sleep(1);
        }
        else if('q'==tmp)
        {
            //发出SIGUSR2信号，让线程退出，如果发送SIGKILL，线程将直接退出。
            pthread_kill(tid,SIGUSR2);
            //等待线程tid执行完毕，这里阻塞。
            pthread_join(tid,&status);
            printf("finish\n");
            break;
        }
        else
        {
            printf(":");
        }


    }
    return 0;
}