【Linux】连接已终止的线程（pthread_join）、线程的分离（pthread_detach）、线程取消（pthread_detach）

橙色

1、连接已终止的线程（pthread_join）

函数解析

/*
    #include 
    int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
        - 功能：和一个已经终止的线程进行连接，从而回收子线程的资源
                这个函数是阻塞函数，调用一次只能回收一个子线程
                一般在主线程中使用
        - 参数：
            - thread：需要回收的子线程的ID
            - retval: 接收子线程退出时的返回值
        - 返回值：
            0 : 成功
            非0 : 失败，返回的错误号
*/

代码举例

#include 
#include 
#include 
#include 

int value = 10;

void * callback(void * arg) {
    printf("child thread id : %ld\n", pthread_self());
    // sleep(3);
    // return NULL; 
    // int value = 10; // 局部变量，在一个进程中不同的线程划分了不同的栈空间，当子线程结束后属于子线程的栈空间就被释放掉了。
    //所以后面主线程中就没办法通过pthread_join来接收子线程的返回值。所以想要接收，value必须为全局变量（不能是局部变量）
    pthread_exit((void *)&value);   // return (void *)&value;
} 

int main() {

    // 创建一个子线程
    pthread_t tid;
    int ret = pthread_create(&tid, NULL, callback, NULL);

    if(ret != 0) {
        char * errstr = strerror(ret);
        printf("error : %s\n", errstr);
    }

    // 主线程
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d\n", i);
    }

    printf("tid : %ld, main thread id : %ld\n", tid ,pthread_self());

    // 主线程调用pthread_join()回收子线程的资源，通过thread_retval来接收子线程退出时的返回值
    //注意，如果子线程没有结束，则主线程会一直阻塞在这里等待回收
    int * thread_retval;
    ret = pthread_join(tid, (void **)&thread_retval);

    if(ret != 0) {
        char * errstr = strerror(ret);
        printf("error : %s\n", errstr);
    }

    printf("子线程返回值 : %d\n", *thread_retval);

    printf("回收子线程资源成功！\n");

    // 让主线程退出,当主线程退出时，不会影响其他正常运行的线程。
    pthread_exit(NULL);

    return 0; 
}

对程序中pthread_join(tid, (void **)&thread_retval)为什么传入的是二级指针做一个说明，假设value（值为10）的地址为0x0001，那么我在主程序中通过int * thread_retval定义了一个一级指针，我需要修改这个一级指针的值来使其变为0x0001。所以我将其传入pthread_join函数，必须传入这个一级指针的地址（也就是二级指针），才能在函数内改变这个一级指针的值使其变为0x0001。如果只是把一级指针传进去，那它的值在函数内改变，但函数外仍旧不会有所改变。
比如我int a，想通过函数改变它的值，那传入进去的应该是&a，这样才行。

2、线程的分离

函数解析

/*
    #include 
    int pthread_detach(pthread_t thread);
        - 功能：分离一个线程。被分离的线程在终止的时候，会自动释放资源返回给系统。
          1.不能多次分离，会产生不可预料的行为。
          2.不能去连接一个已经分离的线程，会报错。
        - 参数：需要分离的线程的ID
        - 返回值：
            成功：0
            失败：返回错误号
*/

代码举例

#include 
#include 
#include 
#include 

void * callback(void * arg) {
    printf("chid thread id : %ld\n", pthread_self());
    return NULL;
}

int main() {

    // 创建一个子线程
    pthread_t tid;

    int ret = pthread_create(&tid, NULL, callback, NULL);
    if(ret != 0) {
        char * errstr = strerror(ret);
        printf("error1 : %s\n", errstr);
    }

    // 输出主线程和子线程的id
    printf("tid : %ld, main thread id : %ld\n", tid, pthread_self());

    // 设置子线程分离,子线程分离后，子线程结束时对应的资源就不需要主线程释放
    ret = pthread_detach(tid);
    if(ret != 0) {
        char * errstr = strerror(ret);
        printf("error2 : %s\n", errstr);
    }

    // 设置分离后，对分离的子线程进行连接 pthread_join()
    // ret = pthread_join(tid, NULL);
    // if(ret != 0) {
    //     char * errstr = strerror(ret);
    //     printf("error3 : %s\n", errstr);
    // }

    pthread_exit(NULL);

    return 0;
}

main线程创建了子线程，线程的默认属性是非分离状态，main线程等待子线程结束。只有当pthread_join()函数返回时，创建的子线程才算终止，才能释放自己占用的系统资源。分离状态指线程不被其他线程所等待，自己运行完后，线程也就结束了，马上释放系统资源。
我的理解是如果线程先结束，再运行到pthread_detach()函数，该函数也会起作用，因为线程运行完了，并不代表就释放资源了。如果没有调用pthread_join()函数，那就需要变成分离状态释放资源。

3、线程取消

函数解析

/*
    #include 
    int pthread_cancel(pthread_t thread);
        - 功能：取消线程（让线程终止）
            取消某个线程，可以终止某个线程的运行，
            但是并不是立马终止，而是当子线程执行到一个取消点，线程才会终止。
            取消点：系统规定好的一些系统调用，我们可以粗略的理解为从用户区到内核区的切换，这个位置称之为取消点。
        - 应用：比如说清理垃圾，会开启一个线程去执行，中途你不想清理了，点击取消，就终止线程了
*/

代码举例

#include 
#include 
#include 
#include 

void * callback(void * arg) {
    printf("chid thread id : %ld\n", pthread_self());
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("child : %d\n", i);
    }
    return NULL;
}

int main() {
    
    // 创建一个子线程
    pthread_t tid;

    int ret = pthread_create(&tid, NULL, callback, NULL);
    if(ret != 0) {
        char * errstr = strerror(ret);
        printf("error1 : %s\n", errstr);
    }

    // 取消线程
    pthread_cancel(tid);

    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d\n", i);
    }

    // 输出主线程和子线程的id
    printf("tid : %ld, main thread id : %ld\n", tid, pthread_self());

    
    pthread_exit(NULL);

    return 0;
}

由结果可以看到，主函数执行完了所有的内容，最后子线程仅执行了printf，并没有执行for循环下的printf。这就是说明for循环下的printf是一个系统规定的取消点（注意，pthread_cancel是一个非阻塞函数，所以调用了该函数后，哪怕子线程还没终止，主线程仍然可以继续往下运行）

而且每次运行，结果可能是不同的

4、线程属性

主要作用也是设置线程分离，只不过函数跟上面的不一样。以及一些其他获取线程相关属性的函数。

函数解析

/*
    int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);
        - 初始化线程属性变量

    int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);
        - 释放线程属性的资源

    int pthread_attr_getdetachstate(const pthread_attr_t *attr, int *detachstate);
        - 获取线程分离的状态属性

    int pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr, int detachstate);
        - 设置线程分离的状态属性
*/ 

代码举例

#include 
#include 
#include 
#include 

void * callback(void * arg) {
    printf("chid thread id : %ld\n", pthread_self());
    return NULL;
}

int main() {

    // 创建一个线程属性变量
    pthread_attr_t attr;
    // 初始化属性变量
    pthread_attr_init(&attr);

    // 设置属性，PTHREAD_CREATE_DETACHED 代表线程分离
    pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);

    // 创建一个子线程
    pthread_t tid;

    int ret = pthread_create(&tid, &attr, callback, NULL);
    if(ret != 0) {
        char * errstr = strerror(ret);
        printf("error1 : %s\n", errstr);
    }

    // 获取线程的栈的大小
    size_t size;
    pthread_attr_getstacksize(&attr, &size);
    printf("thread stack size : %ld\n", size);

    // 输出主线程和子线程的id
    printf("tid : %ld, main thread id : %ld\n", tid, pthread_self());

    // 释放线程属性资源
    pthread_attr_destroy(&attr);

    pthread_exit(NULL);

    return 0;
}