linux线程,pthread_join和pthread_cleanup_push和pthread_cleanup_pop

本文通过一个具体的示例程序介绍了Linux环境下pthread_join函数的使用方法,以及如何利用pthread_cleanup_push和pthread_cleanup_pop实现线程资源的清理。示例程序展示了如何创建线程,并在主线程中等待子线程结束,同时运用清理例程确保即使发生异常也能正确释放资源。

linux线程,pthread_join和pthread_cleanup_push和pthread_cleanup_pop

pthread_cleanup_push和pthread_cleanup_pop,是堆栈,先进后出。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>

void *thread_function(void *arg);
char message[] = "Hello World";

int main() {
    int res;
    pthread_t a_thread;
    void *thread_result;
    res = pthread_create(&a_thread, NULL, thread_function, (void *)message);
    if (res != 0) {
        perror("Thread creation failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }   
    printf("Waiting for thread to finish...\n");
    res = pthread_join(a_thread, &thread_result);
    if (res != 0) {
        perror("Thread join failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }   

    printf("Thread joined, it returned %s\n", (char *)thread_result);
    printf("Message is now %s\n", message);
    exit(EXIT_SUCCESS);
}
void worker1_cleanup(void *arg)
{
    printf("Worker1 cleanup. arg: %s\n", (char *)arg);
}
void worker2_cleanup(void *arg)
{
    printf("Worker2 cleanup. arg: %s\n", (char *)arg);
}
void *thread_function(void *arg)
{
    pthread_cleanup_push(worker1_cleanup, "work1");
    pthread_cleanup_push(worker2_cleanup, "work2");
    printf("thread_function is running. Argument was %s\n", (char *)arg);
    sleep(1);
    pthread_cleanup_pop(1);
    pthread_cleanup_pop(1);
    strcpy(message, "Bye!");
    pthread_exit("Thank you for the CPU time");
}
运行结果:

ueed0@ueed0:~/LinuxC$ make
gcc -Iinc -o getopt_long -Wall -g -DDEBUG  getopt_long.c -lpthread -L. -lmath
ueed0@ueed0:~/LinuxC$ ./getopt_long
Waiting for thread to finish...
thread_function is running. Argument was Hello World
Worker2 cleanup. arg: work2
Worker1 cleanup. arg: work1
Thread joined, it returned Thank you for the CPU time
Message is now Bye!

<think>嗯,用户让我介绍一下pthread_cleanup_pushpthread_cleanup_poppthread_exit这三个函数。首先,我需要回忆一下这些函数的作用使用场景。它们都是POSIX线程pthread)库中的一部分,用于多线程编程。 首先,pthread_cleanup_pushpthread_cleanup_pop应该是用来管理线程清理处理程序的。我记得线程在退出时可能需要释放一些资源,比如动态分配的内存、文件句柄或者锁。这时候可以用这两个函数来注册注销清理函数。不过具体它们的参数执行条件是什么呢?比如,push是用来将一个清理函数压入栈,而pop则是弹出并执行或者不执行? 然后,pthread_exit是用于线程显式退出的函数,允许线程终止同时返回一个状态码。普通的return不同,它可以在线程的任何地方被调用,并且会触发清理处理程序的执行。这里需要注意的是,如果主线程调用pthread_exit,其他线程会继续运行,而如果主线程只是return的话,整个进程可能会终止。 接下来,用户可能需要知道这些函数的基本用法注意事项。比如,pushpop必须成对使用,通常需要在同一作用域内,因为它们可能被实现为宏,包含代码块。还有,当线程被取消(pthread_cancel)或者调用pthread_exit时,清理函数会被执行,而如果是正常return的话,可能不会触发,除非pop的参数不为零。 可能需要举例说明,比如在线程中使用malloc分配内存,然后通过push注册一个清理函数来释放内存,这样即使线程被中途取消,也能保证内存被释放。同时,pthread_exit的参数如何被其他线程通过pthread_join获取。 另外,需要注意线程取消的时机清理函数的执行顺序,通常是栈结构,后进先出。还要注意,如果线程是通过return退出,那么只有pop的时候参数非零才会执行清理函数。而如果pop的参数是0,则只是移除清理函数而不执行。 需要确认这些函数的正确使用场景,避免资源泄漏。比如,在可能被取消的线程中正确使用清理函数,或者在复杂流程中确保所有退出路径都触发了清理操作。同时,提醒用户在使用这些函数时要注意线程安全资源管理的正确性。 可能用户正在学习多线程编程,或者在调试资源泄漏的问题,需要了解如何正确管理线程的清理工作。所以应该用简单的中文解释,结合示例代码说明每个函数的作用,并强调它们之间的配合使用注意事项。</think>`pthread_cleanup_push`、`pthread_cleanup_pop` `pthread_exit` 是 POSIX 线程pthread)库中用于管理线程退出资源清理的重要函数。以下是它们的中文介绍: --- ### 1. **`pthread_cleanup_push` `pthread_cleanup_pop`** #### 作用: 这两个函数用于注册注销线程的**清理函数**(cleanup handlers)。清理函数用于在线程被取消(canceled)或显式退出时,自动释放资源(如内存、文件句柄、锁等)。 #### 使用方法: - **`pthread_cleanup_push(void (*handler)(void*), void* arg)`** 将一个清理函数 `handler` 压入线程的清理栈。`arg` 是传递给清理函数的参数。 - **`pthread_cleanup_pop(int execute)`** 从栈中弹出一个清理函数。若 `execute` 非零,则执行该清理函数;若为零,仅移除不执行。 #### 关键点: - **必须成对使用**:`push` `pop` 必须在同一代码块中(如函数作用域),因为它们可能被实现为宏,依赖代码块结构。 - **执行触发条件**: - 线程调用 `pthread_exit` 退出。 - 线程被其他线程取消(`pthread_cancel`)。 - 调用 `pthread_cleanup_pop(1)` 显式弹出并执行。 - **不触发的情况**:线程通过 `return` 正常退出时,**不会自动执行清理函数**(除非 `pop` 时参数为1)。 #### 示例: ```c void cleanup(void *arg) { printf("释放资源: %s\n", (char*)arg); } void* thread_func(void* arg) { pthread_cleanup_push(cleanup, "内存块"); // 线程工作... if (error_occurred) { pthread_exit(NULL); // 触发清理函数 } pthread_cleanup_pop(1); // 显式执行清理函数 return NULL; } ``` --- ### 2. **`pthread_exit`** #### 作用: 终止当前线程,并通过参数 `retval` 返回退出状态。与 `return` 不同,`pthread_exit` 可以在线程任意位置调用,且会触发清理函数的执行。 #### 函数原型: ```c void pthread_exit(void* retval); ``` #### 关键点: - **资源清理**:调用后,线程的清理函数(通过 `pthread_cleanup_push` 注册)会按**栈顺序**(后进先出)执行。 - **返回值**:`retval` 可被其他线程通过 `pthread_join` 获取。 - **主线程行为**:若主线程调用 `pthread_exit`,进程不会终止,直到所有线程退出。 #### 示例: ```c void* thread_func(void* arg) { // 工作代码... if (need_exit) { pthread_exit((void*)42); // 线程退出,返回状态42 } return NULL; } int main() { pthread_t tid; void* retval; pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL); pthread_join(tid, &retval); printf("线程返回值: %ld\n", (long)retval); // 输出42 return 0; } ``` --- ### 总结表格 | 函数 | 用途 | 触发清理函数条件 | |------------------------|----------------------------------|------------------------------| | `pthread_cleanup_push` | 注册线程退出时的清理函数 | 线程调用 `pthread_exit` 或被取消 | | `pthread_cleanup_pop` | 移除清理函数(可选是否执行) | `execute=1` 时执行 | | `pthread_exit` | 显式终止线程并返回状态 | 总是触发清理函数 | --- ### 注意事项 1. **避免资源泄漏**:确保所有可能的退出路径(包括被取消)都正确触发清理函数。 2. **不要混用 `return` `pthread_exit`**:若通过 `return` 退出线程,需手动调用 `pthread_cleanup_pop(1)` 执行清理。 3. **线程安全**:清理函数必须是线程安全的,且避免调用可能阻塞的函数。 这些函数在编写健壮的多线程程序时非常关键,尤其是在需要确保资源正确释放的场景下。
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