多线程,线程创建及关闭句柄存在的问题,终止线程的运行的几个函数

本文讨论了Windows环境下线程的生命周期,特别是创建线程后关闭句柄的影响。线程句柄的关闭并不会立即结束线程,而是减少内核对象的使用计数。线程的正常结束应由其函数返回,但也可使用ExitThread或TerminateThread,后者可能导致资源未清理。在高强度测试中,TerminateThread可能导致死锁。建议避免使用TerminateThread,让线程自然结束或使用同步机制。

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多线程的编程在Win32方式下和MFC类库支持下的原理是一致的,进程的主线程在任何需要的时候都可以创建新的

线程。当线程函数执行完任务后,自动中止线程;当进程结束后,所有的线程都中止。

在Windows的一个进程内,包含一个或多个线程。线程是指进程的一条执行路径,它包含独立的堆栈和CPU寄存器状态,每个线程共享所有的进程资源,包括打开的文件、信号标识及动态分配的内存等等。一个进程内的所有线程使用同一个32位地址空间,而这些线程的执行由系统调度程序控制,调度程序决定哪个线程可执行以及什么时候执行线程。线程有优先级别,优先权较低的线程必须等到优先权较高的线程执行完任务后再执行。在多处理器的机器上,调度程序可将多个线程放到不同的处理器上去运行,这样就可使处理器的任务平衡,也提高了系统的运行效率。

我在看代码时发现,如下一段代码:

HANDLE threadhandle = CreateThread(NULL, 0, RecvThreadProc, NULL, NULL, NULL);
CloseHandle(threadhandle);

为什么创建线程后,可以立刻把线程的句柄关闭,这样做的目的是什么? 这样做会杀掉线程吗?

 

1,线程和线程句柄(Handle)不是一个东西,线程是在cpu上运行的.....(说不清楚了),线程句柄是一个内核对象。我们可以通过句柄来操作线程,但是线程的生命周期和线程句柄的生命周期不一样的。线程的生命周期就是线程函数从开始执行到return,线程句柄的生命周期是从CreateThread返回到你CloseHandle()。

2,所有的内核对象(包括线程Handle)都是系统资源,用了要还的,也就是说用完后一定要closehandle关闭之,如果不这么做,你系统的句柄资源很快就用光了。
 

计数减一而已,前提是你再不需要用这个线程句柄,这样线程结束后,资源立刻被释放。 

内核对象由内核所拥有,而不是由进程所拥有。
在C l o s e H a n d l e 返回之前,它会清除进程的句柄表中的项目,该句柄现在对你的进程已经无效,不应该试图使用它。无论内核对象是否已 经撤消,都会发生清除操作。当调用C l o s e H a n d l e 函数之后,将不再拥有对内核对象的访问权,不过,如果该对象的使用计数没有递减为 0 ,那么该对象尚未被撤消。这没有问题,它只是意味着一个或多个其他进程正在使用该对象。当其他进程停止使用该对象时(通过调用C l o s e H a n d l e ),该对象将被撤消。

 

创建线程后返回了线程句柄,新创建的线程内核对象的使用计数是2,一个是线程本身,一个是创建线程的线程,创建线程的线程closehandle后,新的线程的内核对象使用计数为1,当这个新线程结束运行后内核对象的使用计数还要减1,这时内核对象的使用计数是0,则系统会自动删除新线程的内核对象,这是正常的处理流程。
你如果不显示的调用closehandle,则新线程结束运行后,由于内核对象使用计数为1,所以不会删除内核对象,会造成内存泄露,不过当整个进程结束时操作系统会自动关闭该进程的所有的内核对象包括这个新线程的内核对象,所以你不调用closehandle问题不大,只是在你的进程运行的时候会造成内存泄露,进程结束后系统是会自动清理的。

 

 

终止线程的运行

想要终止线程的运行,可以使用以下方法: 
1、线程函数返回(最好使用该方法)。 
2、通过调用ExitThread函数,线程将自行撤消(最好不使用该方法)。 
3、同一个进程或另一个进程中的线程调用TerminateThread函数(应避免使用该方法)。 
4、ExitProcess和TerminateProcess函数也可以用来终止线程的运行(应避免使用该方法)。

下面将详细介绍终止线程运行的方法:1-4,并说明线程终止运行时会出现何种情况:5。 

1、线程函数返回 
始终都应该将线程设计成这样的形式,即当想要线程终止运行时,它们就能够返回。这是确保所有线程资源被正确地清除的唯一办法。 
如果线程能够返回,就可以确保下列事项的实现: 
(1)在线程函数中创建的所有C++对象均将通过它们的撤消函数正确地撤消。 
(2)操作系统将正确地释放线程堆栈使用的内存。 
(3)系统将线程的退出代码(在线程的内核对象中维护)设置为线程函数的返回值。 
(4)系统将递减线程内核对象的使用计数。 

2、ExitThread函数 
可以让线程调用ExitThread函数,以便强制线程终止运行: 
函数原型:
VOID ExitThread(DWORD dwExitCode); 
该函数将终止线程的运行,并导致操作系统清除该线程使用的所有操作系统资源。但是,C++资源(如C++类对象)将不被撤消。由于这个原因,最好从线程函数返回,而不是通过调用ExitThread来返回。 
当然,可以使用ExitThread的dwExitThread参数告诉系统将线程的退出代码设置为什么。ExitThread函数并不返回任何值,因为线程已经终止运行,不能执行更多的代码。 
注意终止线程运行的最佳方法是让它的线程函数返回。但是,如果使用本节介绍的方法,应该知道ExitThread函数是Windows用来撤消线程的函数。如果编写C/C++代码,那么决不应该调用ExitThread。应该使用Visual C++运行期库函数_endthreadex。如果不使用Microsoft的Visual C++编译器,你的编译器供应商有它自己的ExitThread的替代函数。不管这个替代函数是什么,都必须使用。 

注意ExitThread和_endthreadex终止的只是本线程,若在主线内运行,本进程终止掉,在线程函数内调用,该工作线程终止

 

 

3、TerminateThread函数 
调用TerminateThread函数也能够终止线程的运行: 
函数原型:
BOOL TerminateThread( 
  HANDLE hThread, 
  DWORD dwExitCode); 
与ExitThread不同,ExitThread总是撤消调用的线程,而TerminateThread能够撤消任何线程。hThread参数用于标识被终止运行的线程的句柄。当线程终止运行时,它的退出代码成为你作为dwExitCode参数传递的值。同时,线程的内核对象的使用计数也被递减。 
注意TerminateThread函数是异步运行的函数,也就是说,它告诉系统你想要线程终止运行,但是,当函数返回时,不能保证线程被撤消。如果需要确切地知道该线程已经终止运行,必须调用WaitForSingleObject或者类似的函数,传递线程的句柄。 
设计良好的应用程序从来不使用这个函数,因为被终止运行的线程收不到它被撤消的通知。线程不能正确地清除,并且不能防止自己被撤消。 
注意当使用返回或调用ExitThread的方法撤消线程时,该线程的内存堆栈也被撤消。但是,如果使用TerminateThread,那么在拥有线程的进程终止运行之前,系统不撤消该线程的堆栈。Microsoft故意用这种方法来实现TerminateThread。如果其他仍然正在执行的线程要引用强制撤消的线程堆栈上的值,那么其他的线程就会出现访问违规的问题。如果将已经撤消的线程的堆栈留在内存中,那么其他线程就可以继续很好地运行。 
此外,当线程终止运行时, DLL通常接收通知。如果使用TerminateThread 强迫线程终止,DLL就不接收通知,这能阻止适当的清除。

4、在进程终止运行时撤消线程 
ExitProcess和TerminateProcess函数也可以用来终止线程的运行。差别在于这些线程将会使终止运行的进程中的所有线程全部终止运行。另外,由于整个进程已经被关闭,进程使用的所有资源肯定已被清除。这当然包括所有线程的堆栈。这两个函数会导致进程中的剩余线程被强制撤消,就像从每个剩余的线程调用TerminateThread一样。显然,这意味着正确的应用程序清除没有发生,即C++对象撤消函数没有被调用,数据没有转至磁盘等等。 

5、线程终止运行时发生的操作 
当线程终止运行时,会发生下列操作: 
(1)线程拥有的所有用户对象均被释放。在Windows中,大多数对象是由包含创建这些对象的线程的进程拥有的。但是一个线程拥有两个用户对象,即窗口和挂钩。当线程终止运行时,系统会自动撤消任何窗口,并且卸载线程创建的或安装的任何挂钩。其他对象只有在拥有线程的进程终止运行时才被撤消。 
(2)线程的退出代码从STILL_ACTIVE改为传递给ExitThread或TerminateThread的代码。 
(3)线程内核对象的状态变为已通知。 
(4)如果线程是进程中最后一个活动线程,系统也将进程视为已经终止运行。 
(5)线程内核对象的使用计数递减1。 
当一个线程终止运行时,在与它相关联的线程内核对象的所有未结束的引用关闭之前,该内核对象不会自动被释放。 
一旦线程不再运行,系统中就没有别的线程能够处理该线程的句柄。然而别的线程可以调用GetExitcodeThread来检查由hThread标识的线程是否已经终止运行。如果它已经终止运行,则确定它的退出代码: 
函数原型:
BOOL GetExitCodeThread( 
  HANDLE hThread, 
  PDWORD pdwExitCode); 
退出代码的值在pdwExitCode指向的DWORD中返回。如果调用GetExitCodeThread时线程尚未终止运行,该函数就用STILL_ACTIVE标识符(定义为0x103)填入DWORD。如果该函数运行成功,便返回TRUE。

 

 

 

听过无数次不要TerminateThread,只是工作中常用,貌似也没有什么问题。今天在高强度测试中发现了一个不可原谅的错误。参看下面的例子

 


DWORD __stdcall mythread(void* )
{
    while( true )
    {
        char* p = new char[1024];

        delete p;
    }
}


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{

    HANDLE h = CreateThread(NULL, 0, mythread, NULL, 0, NULL);

    Sleep(1000);

    TerminateThread(h, 0);
    h = NULL;

    char* p = new char[1024]; //这里会死锁,过不去

    delete p;

    return 0;
}

为什么死锁呢?new操作符用的是小块堆,整个进程在分配和回收内存时,都要用同一把锁。如果一个线程在占用该锁时被杀死(即临死前该线程在new或delete操作中),其他线程就无法再使用new或delete了,表现为hang住。

《核心编程》里明确提醒不要TerminateThread,但原因并不是血淋淋滴。今天发现的这个bug印证了此书的价值。

另注:许多临时的网络操作经常用TerminateThread,作为网络不通时的退出机制,以后要改改了。比如让该线程自生自灭,自行退出。

 

 强行终止

    TerminateThread(Handle,0);
    ::CloseHandle(Handle);

析构函数释放资源

    DWORD code=
0;
    
if(Handle!=NULL)
    {
        ::GetExitCodeThread(Handle,& code);
        
if(code ==STILL_ACTIVE)
            ::TerminateThread(Handle,
0);            
        ::CloseHandle(Handle);
        Handle=
NULL;
    }

 

 

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