线程状态

线程有两种状态：join和detached

  • join：默认状态，父线程原则上要阻塞自身，等待子线程完成后再继续执行（有时代码允许你不这样做，但是那将会导致子线程的资源不会被回收，造成内存泄漏），并要主动在子线程结束后回收线程。
  • detached：子线程脱离父线程运行，成为一个守护线程。在自身线程结束时候就会自动回收所占用的资源

joinable后，可以调用pthread_detach()使之成为detached。但是相反的操作则不可以。 如果线程已经调用pthread_join()后，则再调用pthread_detach()则不会有任何效果。

线程退出

线程正常退出有三种路径：

  1. return，主动返回
  2. pthread_exit()，主动线程退出
  3. pthread_cancel(), 被同进程的其他线程取消

pthread_cancel()返回时，线程未必已经取消，可能仅仅将请求发送给目标线程，而目标线程目前没有到达取消点，如果要知道线程在何时中止，就需要在取消它之后调用pthread_join()。 如果线程是detached，则调用pthread_join()会返回错误值或不起作用。

资源回收

Linux系统中程序的线程资源是有限的，表现为对于一个程序其能同时运行的线程数是有限的。而默认的条件下，一个线程结束后，其对应的资源不会被释放。

解决这个问题，有2种方式，系统自动释放线程资源，或者由另一个线程释放该线程资源。

  • 如果想在线程结束时，由系统释放线程资源，则需要设置线程属性为detach。
  • 如果由另外线程释放，则使用pthread_join()pthread_join函数会阻塞等待指定线程退出，然后回收资源，这样就有同步的功能，使一个线程等待另一个线程退出，然后才继续运行

一个线程不能被多个线程等待。否则第一个收到信号的线程成功返回。其余调用pthread_join的线程返回错误码

1. 实际上回收的是哪些资源？

1）子线程创建时从父线程copy出来的栈内存

线程退出有多种方式，如return，pthread_exit,pthread_cancel等；线程分为 joinable 和 detached 两种，如果没有在创建线程时设置线程的属性为PTHREAD_CREATE_DETACHED，则线程默认是joinable 。joinable 线程在线程退出后不会立即释放资源，必须要调用pthread_join来显式的结束线程。detached 的线程在线程退出时系统会自动回收资源。

对于这类资源，主要通过 【设置分离属性 】和 pthread_join() 两种方法来处理。

其中【设置分离属性 】又可以分别用pthread_attr_setdetachstat()和pthread_detach()来处理。

2）子线程内部单独申请的堆内存（malloc、realloc、calloc)和锁资源mutex

处于挂起状态的取消请求（即加锁之后，解锁之前），线程在执行到取消点时如果只是草草收场，这会将共享变量以及pthreads对象（例如互斥量）置于一种不一致状态，可能导致进程中其他线程产生错误结果、死锁，甚至造成程序崩溃。

为避免这一问题：使用清理函数pthread_cleanup_push()和pthread_cleanup_pop()来处理。

2. 分离线程的几种方法

  • pthread_attr_setdetachstat(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
  • 在线程中调用pthread_detach(pthread_self());
  • 主线程中调用pthread_detach(pid),pid为子线程的线程号

设置为分离的线程不能调用pthread_join，调用后会出错

3.可结合的线程的几种退出方式

  • 子线程使用return或pthread_exit退出，主线程中使用pthread_join回收线程
  • 主线程中调用pthread_cancel,然后调用pthread_join回收线程

pthread_cancel函数执行的条件： 1、产生了系统调用(sleep、read、write、open等系统接口) 2、pthread_testcancel();//设置取消点

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。

注意

1. exit()和pthread_exit()的区别

exit()函数指的是结束进程，在任何一个线程中调用，则进程都会被结束

pthread_exit()只是结束当前进程，即使在主线程中执行，也不会影响进程中的其他线程。直到所有线程结束，进程才会终止。

2. pthread_attr_destroy

Q： 退出线程或线程创建失败时，为什么要调用pthread_attr_destroy？

A：如下

  • 线程的属性有很多，如果想要设置线程属性功能，就必须诞生一个线程的属性结构体变量（pthread_attr_t），并且用pthread_attr_init去初始化这个变量，当用完之后用线程的pthread_attr_destroy去销毁掉线程的属性结构体
  • pthread_attr_destory() 函数的意思是销毁线程的属性结构体，使它未初始化不能再次使用
  • 使用该属性对象创建线程后，就可以把属性对象销毁了，不会影响已经用它创建的线程。

3. pthread_exit() 和 return 的区别

目前我已知的一个区别场景是，如果在main函数中调用return，而子线程还没有执行完时，进程会退出。而main函数执行pthread_exit()，即使main函数走完了，也不影响子线程的执行。

总结是在线程使用中推荐用pthread_exit()替代return。

4. 线程的大小

pthread_create创建线程时，若不指定分配堆栈大小，系统会分配默认值，查看默认值方法如下：

# ulimit -s
8192
#

上述表示为8M；单位为KB。

相关笔记

  • 线程
  • 锁和条件变量
  • Linux的进程、线程、文件描述符是什么