pthead 创建与销毁详解 pthread_create pthread_join pthread_exit pthread_detach

pthead 创建与销毁

pthread_create

• 函数原型：

  int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
                     void *(*start_routine)(void *), void *arg);
  

  • thread：指向 pthread_t 类型的指针，用于存储新线程的标识符。
  • attr：指向 pthread_attr_t 类型的指针，用于设置新线程的属性，为 NULL 则使用默认属性。
  • start_routine：指向函数的指针，新线程的运行入口。
  • arg：传递给 start_routine 的参数，可以为 NULL。
  • 返回值：成功返回 0，失败返回错误代码。

• 创建一个新的线程，并以 start_routine 指定的函数作为入口而开始执行。

• 新线程可以通过以下方式停止：

  • 自身调用 pthread_exit，其结束状态码可以在主进程中通过 pthread_join 获得；
  • 从 start_routine 返回，返回值等同于 pthread_exit 的结束状态码；
  • 在主线程中调用 pthread_cancel；
  • 主进程中的任何线程调用 exit 函数或者主进程从 main 返回。

• 新线程的 cpu time clock 为 0。

• 新线程将继承其父进程的 cpu 亲和性。

pthread_exit

• 函数原型：

  void pthread_exit(void *retval);
  

  • retval：线程的退出状态，可以是任意类型的指针，可以为 NULL。

• 立即终止当前线程的执行，并将 retval 作为线程的退出状态返回给调用者。线程的退出状态可以通过其他线程使用 pthread_join 函数来获取。

pthread_join

• 函数原型：

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

  • thread：要等待的线程标识符，其必须为 join-able。
  • retval：指向指针的指针，用于存储被等待线程的返回值，可以为 NULL。
  • 返回值：成功返回 0，失败返回错误代码。

• 阻塞调用它的线程，等待指定线程的结束，并获取其返回值。如果指定的线程早已结束，则立即返回。

• 以下代码演示了 pthread_create，pthread_join，pthread_exit 的使用：

  #include 
  #include 
  #include 
  
  #define NEED_EXIT_STATUS (0)
  
  void *thread_func(void *arg)
  {
      printf("thread started\n");
      int *value = (int *)arg;
      // 输出为 10
      printf("received value: %d\n", *value);
      // 修改传入的值
      *value = 100;
      sleep(1);
  
  #if NEED_EXIT_STATUS
      // 需要返回结束状态码, 以下两种方法都可以，推荐使用 return
      // pthread_exit((void *)value);
      return value;
  #else
      // 不需要返回结束状态码，以下两种方法都可以，推荐使用 return
      // pthread_exit(NULL);
      return NULL;
  #endif
  }
  
  int main()
  {
      pthread_t tid;
      int value = 10;
      // 创建一个新线程，并以 thread_func 作为入口函数，传递给 thread_func 函数的参数为 value
      int ret = pthread_create(&tid, NULL, thread_func, (void *)&value);
      if (ret != 0) {
          fprintf(stderr, "pthread_create error: %d\n", ret);
          return -1;
      }
      printf("created new thread with id %ld\n", tid);
  
  #if NEED_EXIT_STATUS
      // 等待线程结束并获取退出状态
      void *thread_retval;
      ret = pthread_join(tid, &thread_retval);
      if (ret != 0) {
          fprintf(stderr, "pthread_join error: %d\n", ret);
          return -1;
      }
  
      int *retval = (int *)thread_retval;
      printf("thread exited with value: %d\n", *retval);
  #else
      // 等待线程结束不获取退出状态
      ret = pthread_join(tid, NULL);
      if (ret != 0) {
          fprintf(stderr, "pthread_join error: %d\n", ret);
          return -1;
      }
      printf("thread %ld exit normal\n", tid);
  #endif
  
      return 0;
  }
  

pthread_detach

• 函数原型：

  int pthread_detach(pthread_t thread);
  

  • thread：要设置为分离状态的线程标识符。
  • 返回值：成功返回 0，失败返回错误代码。

• 将指定线程设置为“分离状态”，使得该线程结束时能够自动释放其资源。

• 一旦线程被设置为分离状态，就不能再调用 pthread_join 等待它的结束。

• 以下代码演示了 pthread_detach 的使用：

  #include 
  #include 
  #include 
  
  #define NEED_EXIT_STATUS (0)
  
  void *thread_func(void *arg)
  {
      printf("thread started\n");
      sleep(1);
      printf("thread exited\n");
      return NULL;
  }
  
  int main() {
      pthread_t tid;
      int ret = pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);
      if (ret != 0) {
          fprintf(stderr, "pthread_create error: %d\n", ret);
          return -1;
      }
      printf("created new thread with id %ld\n", tid);
  
      ret = pthread_detach(tid);
      if (ret != 0) {
          fprintf(stderr, "pthread_detach error: %d\n", ret);
          return -1;
      }
      printf("thread detached, main thread exited\n");
      return 0;
  }