《unix高级环境编程》线程——线程终止
pthread_exit 函数和 pthread_join 函数
在进程中，若调用了函数 exit，_exit，或_Exit 时，则该进程会终止，同样，若进程中的线程调用这三个函数时也会使线程所在的进程终止。那么要是只是退出线程，而不终止线程所在的进程有什么办法？下面是在单线程模式下退出线程的三种方式（不会终止线程所在的进程）：
- 线程只是从启动例程中返回，返回值是线程的退出码；
- 线程被同一进程的其他线程取消；
- 线程调用 pthread_exit 函数；
/* 线程终止 */ /* * 函数功能：退出线程； * 无返回值； * 函数原型： */ #include <pthread.h> void pthread_exit(void *rval_ptr); /* * 说明： * rval_ptr是一个无类型指针，与传给启动例程的单个参数类似； * 进程中的其他线程可以通过调用pthread_join函数访问到这个指针； */ /* * 函数功能：获取其他已终止的线程的退出码； * 返回值：若成功则返回0，否则返回错误编码； * 函数原型： */ int pthread_join(pthread_t thread, void **rval_ptr); /* * 说明： * 调用pthread_join的线程将一直阻塞，直到thread指定的线程调用pthread_exit、从启动例程返回或被取消； * 如果线程只是从启动例程返回，rval_ptr将包含返回码； * 如果线程是被取消，由rval_ptr指向的内存单元设置为PTHREAD_CANCELED； */通常父进程需要调用 wait 函数族等待子进程，避免子进程成为僵尸进程。在线程中为确保终止线程的资源对进程可用，即回收终止线程的资源，应该在每个线程结束时分离它们。一个没有被分离的线程终止时会保留其虚拟内存，包括它们的堆栈和其他系统资源。分离线程意味着通知系统不再需要此线程，允许系统将分配给它的资源回收。
调用 pthread_join 函数将自动分离指定的线程，被分离的线程就再也不能被其他线程连接了，即恢复了系统资源。若线程已处于分离状态，调用 pthread_join 会失败，将返回 EINVAL。所以，如果多个线程需要知道某个特定的线程何时结束，则这些线程应该等待某个条件变量而不是调用 pthread_join。
下面针对这两个函数进行测试：
#include "apue.h"
#include <pthread.h>
static void *func1(void *arg);
static void *func2(void *arg);
int main(void)
{
pthread_t tid1, tid2;
int err;
void *tret;
err = pthread_create(&tid1, NULL, func1, NULL);
if(err != 0)
err_quit("can't create thread 1: %s\n", strerror(err));
err = pthread_create(&tid2, NULL, func2, NULL);
if(err != 0)
err_quit("can't create thread 2: %s\n", strerror(err));
err = pthread_join(tid1,&tret);
if(err != 0)
err_quit("can't join with thread 1: %s\n", strerror(err));
printf("thread 1 exit code %d\n", (int)tret);
err = pthread_join(tid2,&tret);
if(err != 0)
err_quit("can't join with thread 2: %s\n", strerror(err));
printf("thread 2 exit code %d\n", (int)tret);
exit(0);
}
static void *func1(void *arg)
{
printf("thread 1 returning\n");
return((void *)1);
}
static void *func2(void *arg)
{
printf("thread 2 exiting\n");
pthread_exit((void*)2);
}
输出结果：
thread 1 returning thread 2 exiting thread 1 exit code 1 thread 2 exit code 2
pthread_cancel 函数
在同一进程中，线程可以请求取消同一进程的其他线程， pthread_cancel 函数可以实现该功能。/* * 函数功能：请求取消同一进程的其他线程； * 返回值：若成功则返回0，否则返回错误； * 函数原型： */ int pthread_cancel(pthread_t tid); /* * 说明： * 在默认情况下，该函数会使得由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方式或控制取消方式； * 注意：pthread_cancel并不等待线程终止，它仅仅提出请求； */
pthread_cleanup_push 函数和 pthread_cleanup_pop 函数
在进程中可以调用 atexit 函数注册在 main 结束后调用清理程序的函数。同样，线程也可以安排它退出时需要调用的清理处理程序函数。可以把每个线程考虑为有一个活动的清理处理程序函数的栈。调用 pthread_cleanup_push 将清理处理程序函数加到栈中，调用 pthread_cleanup_pop 删除最近添加的清理处理程序函数。当线程退出时，从最近添加的清理处理程序函数开始，各个活动的清理处理程序函数都将被调用，当所有清理处理程序函数返回时，线程被终止。当 pthread_cleanup_pop 中的参数 execute 为非 0 时，最近添加的清理处理程序函数也将被调用，然后删除。/* * 函数功能：线程清理处理程序； * 无返回值； * 函数原型： */ void pthread_cleanup_push(void(*rtn)(void *), void *arg); void pthread_cleanup_pop(int execute); /* * 说明： * 当线程执行以下动作时调用清理函数，调用参数为arg： * （1）调用pthread_exit函数时； * （2）响应取消请求时； * （3）用非零execute参数调用pthread_cleanup_pop时； * 如果参数execute设置为0，清理程序函数不被调用； */测试程序：
#include <pthread.h>
#include <sys/types.h>
#include "apue.h"
static void cleanup(void *arg); //线程清理函数
void *func1(void *arg);
void *func2(void *arg);
int main(void)
{
pthread_t tid1;
pthread_t tid2;
int err;
void *tret;
err = pthread_create(&tid1, NULL, func1, (void*)1);
if(err != 0)
err_quit("can't create thread 1: %s\n", strerror(err));
err = pthread_create(&tid2, NULL, func2, (void*)1);
if(err != 0)
err_quit("can't create thread 2: %s\n", strerror(err));
err = pthread_join(tid1,&tret);
if(err != 0)
err_quit("can't join with thread 1: %s\n", strerror(err));
printf("thread 1 exit code %d\n", (int)tret);
err = pthread_join(tid2, &tret);
if(err != 0)
err_quit("can't join with thread 2: %s\n", strerror(err));
printf("thread 2 exit code %d\n",(int)tret);
exit(0);
}
static void cleanup(void *arg)
{
printf("cleanup: %s\n", (char*)arg);
}
void *func1(void *arg)
{
printf("thread 1 start.\n");
pthread_cleanup_push(cleanup,"thread 1 first handler");
pthread_cleanup_push(cleanup,"thread 1 second handler");
printf("thread 1 push complete.\n");
if(arg)
return ((void*)1); //返回终止，将不会调用清理处理程序
pthread_cleanup_pop(0);
pthread_cleanup_pop(0);
return ((void*)1);
}
void *func2(void *arg)
{
printf("thread 2 start.\n");
pthread_cleanup_push(cleanup,"thread 2 first handler");
pthread_cleanup_push(cleanup,"thread 2 second handler");
printf("thread 2 push complete.\n");
if(arg)
pthread_exit((void*)2); //会调用清理处理程序
pthread_cleanup_pop(0);
pthread_cleanup_pop(0);
pthread_exit((void*)2);
}输出结果：
thread 1 start. thread 2 start. thread 2 push complete. cleanup: thread 2 second handler cleanup: thread 2 first handler thread 1 push complete. thread 1 exit code 1 thread 2 exit code 2
pthread_detach 函数
在默认情况下，线程终止状态会保存到对该线程调用 pthread_join，如果线程已经处于分离状态，线程的底层存储资源可以在线程终止时立即被收回。当线程被分离时，并不能用 pthread_join 函数等待它的终止状态，对分离状态的线程进行 pthread_join 的调用会产生失败，返回 EINVAL。pthread_detach 调用可以用于线程进入分离状态。如果不想等待创建的某个线程，而且知道不再需要控制它，就可以调用 pthread_detach 来分离它。线程可以分离自己，任何知道其ID的其他线程也可以随时分离它。/* * 函数功能：使线程处于分离状态； * 返回值：若成功则返回0，否则返回错误编码； * 函数原型： */ int pthread_detach(pthread_t tid);测试程序：
#include <pthread.h>
#include "apue.h"
void *thr_fn(void *arg)
{
printf("thread start ...\n");
printf("thread exiting...\n");
pthread_exit((void *)1);
}
int main(void)
{
pthread_t tid1;
int err;
void* tret;
err = pthread_create(&tid1, NULL, thr_fn, (void*)1);
if(err != 0)
err_quit("pthread_create error: %s\n", strerror(err));
err = pthread_detach(tid1);
if(err != 0)
err_quit("pthread_detach error: %s\n", strerror(err));
err = pthread_join(tid1,&tret);
if(err != 0)
err_quit("pthread_join error: %s\n", strerror(err));
printf("thread 1 exit code:%d\n",(int)tret);
exit(0);
}输出结果：
thread start ... thread exiting... pthread_join error: Invalid argument
因为已经使用 pthread_detach 对线程进行分离，第二次调用 pthread_join 对线程进行分离时会返回 EINVAL。
参考资料：
《UNIX高级环境编程》