pthread_testcancel,pthread_cleanup_push,pthread_cleanup_pop,pthread_detach(pthread_self())的作用

最新推荐文章于 2023-05-17 14:39:07 发布

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本文深入探讨了线程在异常退出时如何利用pthread_cleanup_push与pthread_cleanup_pop进行资源清理，防止死锁问题，并通过实例展示了如何在关键操作前建立取消点，以及在后端开发中正确处理线程的joinable与unjoinable状态，确保程序资源的合理释放。

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比如thread1:
执行
pthread_mutex_lock(&mutex);

//一些会阻塞程序运行的调用，比如套接字的accept，等待客户连接
sock = accept(......);            //这里是随便找的一个可以阻塞的接口

pthread_mutex_unlock(&mutex);
这个例子中，如果线程1执行accept时，线程会阻塞（也就是等在那里，有客户端连接的时候才返回，或则出现其他故障），线程等待中......

这时候线程2发现线程1等了很久，不赖烦了，他想关掉线程1，于是调用pthread_cancel()或者类似函数，请求线程1立即退出。

这时候线程1仍然在accept等待中，当它收到线程2的cancel信号后，就会从accept中退出，然后终止线程，注意这个时候线程1还没有执行：
pthread_mutex_unlock(&mutex);
也就是说锁资源没有释放，这回造成其他线程的死锁问题。

所以必须在线程接收到cancel后用一种方法来保证异常退出(也就是线程没达到终点)时可以做清理工作(主要是解锁方面)，pthread_cleanup_push与pthread_cleanup_pop就是这样的。

pthread_cleanup_push(some_clean_func,...)
pthread_mutex_lock(&mutex);

//一些会阻塞程序运行的调用，比如套接字的accept，等待客户连接
sock = accept(......);            //这里是随便找的一个可以阻塞的接口

pthread_mutex_unlock(&mutex);
pthread_cleanup_pop(0);
return NULL;
上面的代码，如果accept被cancel后线程退出，会自动调用some_clean_func函数，在这个函数中你可以释放锁资源。如果accept没有被cancel，那么线程继续执行，当pthread_mutex_unlock(&mutex);表示线程自己正确的释放资源了，而执行pthread_cleanup_pop(0);也就是取消掉前面的some_clean_func函数。接着return线程就正确的结束了。

不晓得你明白没，通俗点就是：
pthread_cleanup_push注册一个回调函数，如果你的线程在对应的pthread_cleanup_pop之前异常退出(return是正常退出，其他是异常)，那么系统就会执行这个回调函数(回调函数要做什么你自己决定)。但是如果在pthread_cleanup_pop之前没有异常退出，pthread_cleanup_pop就把对应的回调函数取消了，

关于取消点的解释：

比如你执行：
        printf("thread sleep\n");
        sleep(10);
        printf("thread wake...\n");
在sleep函数中，线程睡眠，结果收到cancel信号，这时候线程从sleep中醒来，但是线程不会立刻退出。这是因为pthread与C库方面的原因(具体是啥我也不清楚)，pthread的建议是，如果一个函数是阻塞的，那么你必须在这个函数前后建立取消点,比如：
        printf("thread sleep\n");
        pthread_testcancel()；
        sleep(10);
        pthread_testcancel()；
        printf("thread wake...\n");
这样，就添加了两个取消掉。在执行到pthread_testcancel的位置时，线程才可能响应cancel退出进程。

额外的知识：
对于cancel信号，线程有两种方法：忽略，和响应。默认是响应

接收到cancel信号，线程有两种处理类型：立即响应和延迟响应(在最近的取消点响应)，默认是延迟响应。

pthread_detach(pthread_self())
linux线程执行和windows不同，pthread有两种状态joinable状态和unjoinable状态，
如果线程是joinable状态，当线程函数自己返回退出时或pthread_exit时都不会释放线程所占用堆栈和线程描述符（总计8K多）。只有当你调用了pthread_join之后这些资源才会被释放。
若是unjoinable状态的线程，这些资源在线程函数退出时或pthread_exit时自动会被释放。

unjoinable属性可以在pthread_create时指定，或在线程创建后在线程中pthread_detach自己, 如：pthread_detach(pthread_self())，将状态改为unjoinable状态，确保资源的释放。或者将线程置为 joinable,然后适时调用pthread_join.

其实简单的说就是在线程函数头加上 pthread_detach(pthread_self())的话，线程状态改变，在函数尾部直接pthread_exit线程就会自动退出。省去了给线程擦屁股的麻烦

eg:

pthread_t tid;
int status = pthread_create(&tid, NULL, ThreadFunc, NULL);
if(status != 0)
{
perror("pthread_create error");
}
pthread_detach(tid);