pthread_join函数及linux线程

pthread_join 函数及 linux 线程

pthread_join 使一个线程等待另一个线程结束。

代码中如果没有 pthread_join 主线程会很快结束从而使整个进程结束，从而使创建的线程没有机会开始执行就结束了。加入 pthread_join 后，主线程会一直等待直到等待的线程结束自己才结束，使创建的线程有机会执行。

所有线程都有一个线程号，也就是 Thread ID 。其类型为 pthread_t 。通过调用 pthread_self() 函数可以获得自身的线程号。

下面说一下如何创建一个线程。

通过创建线程，线程将会执行一个线程函数，该线程格式必须按照下面来声明：

void * Thread_Function(void *)

创建线程的函数如下：

int pthread_create(pthread_t *restrict thread,

const pthread_attr_t *restrict attr,

void *(*start_routine)(void*), void *restrict arg);

下面说明一下各个参数的含义：

thread ：所创建的线程号。

attr ：所创建的线程属性，这个将在后面详细说明。

start_routine ：即将运行的线程函数。

art ：传递给线程函数的参数。

下面是一个简单的创建线程例子：

#include <pthread.h>

#include <stdio.h>

/* Prints x’s to stderr. The parameter is unused. Does not return. */

void* print_xs (void* unused)

{

while (1)

fputc (‘x’, stderr);

return NULL;

}

/* The main program. */

int main ()

{

pthread_t thread_id;

/* Create a new thread. The new thread will run the print_xs

function. */

pthread_create (&thread_id, NULL, &print_xs, NULL);

/* Print o’s continuously to stderr. */

while (1)

fputc (‘o’, stderr);

return 0;

}

在编译的时候需要注意，由于线程创建函数在 libpthread.so 库中，所以在编译命令中需要将该库导入。命令如下：

gcc –o createthread –lpthread createthread.c

如果想传递参数给线程函数，可以通过其参数 arg ，其类型是 void * 。如果你需要传递多个参数的话，可以考虑将这些参数组成一个结构体来传递。另外，由于类型是 void * ，所以你的参数不可以被提前释放掉。

下面一个问题和前面创建进程类似，不过带来的问题回避进程要严重得多。如果你的主线程，也就是 main 函数执行的那个线程，在你其他县城推出之前就已经退出，那么带来的 bug 则不可估量。通过 pthread_join 函数会让主线程阻塞，直到所有线程都已经退出。

int pthread_join(pthread_t thread, void **value_ptr);

thread ：等待退出线程的线程号。

value_ptr ：退出线程的返回值。

下面一个例子结合上面的内容：

int main ()

{

pthread_t thread1_id;

pthread_t thread2_id;

struct char_print_parms thread1_args;

struct char_print_parms thread2_args;

/* Create a new thread to print 30,000 x’s. */

thread1_args.character = ’x’;

thread1_args.count = 30000;

pthread_create (&thread1_id, NULL, &char_print, &thread1_args);

/* Create a new thread to print 20,000 o’s. */

thread2_args.character = ’o’;

thread2_args.count = 20000;

pthread_create (&thread2_id, NULL, &char_print, &thread2_args);

/* Make sure the first thread has finished. */

pthread_join (thread1_id, NULL);

/* Make sure the second thread has finished. */

pthread_join (thread2_id, NULL);

/* Now we can safely return. */

return 0;

}

下面说一下前面提到的线程属性。

在我们前面提到，可以通过 pthread_join() 函数来使主线程阻塞等待其他线程退 出，这样主线程可以清理其他线程的环境。但是还有一些线程，更喜欢自己来清理退出的状态，他们也不愿意主线程调用 pthread_join 来等待他们。我 们将这一类线程的属性称为 detached 。如果我们在调用 pthread_create() 函数的时候将属性设置为 NULL ，则表明我们希望所创建的线 程采用默认的属性，也就是 jionable 。如果需要将属性设置为 detached ，则参考下面的例子：

#include <stdio.h>

#include <pthread.h>

void * start_run(void * arg)

{

//do some work

}

int main()

{

pthread_t thread_id;

pthread_attr_t attr;

pthread_attr_init(&attr);

pthread_attr_setdetachstate(&attr,PTHREAD_CREATE_DETACHED);

pthread_create(&thread_id,&attr,start_run,NULL);

pthread_attr_destroy(&attr);

sleep(5);

exit(0);

}

在线程设置为 joinable 后，可以调用 pthread_detach() 使之成为 detached 。但是相反的操作则不可以。还有，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。

线程可以通过自身执行结束来结束，也可以通过调用 pthread_exit() 来结束线程的执行。另外，线程甲可以被线程乙被动结束。这个通过调用 pthread_cancel() 来达到目的。

int pthread_cancel(pthread_t thread);

函数调用成功返回 0 。

当然，线程也不是被动的被别人结束。它可以通过设置自身的属性来决定如何结束。

线程的被动结束分为两种，一种是异步终结，另外一种是同步终结。异步终结就是当其他线程调用 pthread_cancel 的时候，线程就立刻被结束。而同步终结则不会立刻终结，它会继续运行，直到到达下一个结束点（ cancellation point ）。当一个线程被按照默认的创建方式创建，那么它的属性是同步终结。

通过调用 pthread_setcanceltype() 来设置终结状态。

int pthread_setcanceltype(int type, int *oldtype);

state ：要设置的状态，可以为 PTHREAD_CANCEL_DEFERRED 或者为 PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS 。

那么前面提到的结束点又是如何设置了？最常用的创建终结点就是调用 pthread_testcancel() 的地方。该函数除了检查同步终结时的状态，其他什么也不做。

上面一个函数是用来设置终结状态的。还可以通过下面的函数来设置终结类型，即该线程可不可以被终结：

int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);

state ：终结状态，可以为 PTHREAD_CANCEL_DISABLE 或者 PTHREAD_CANCEL_ENABLE 。具体什么含义大家可以通过单词意思即可明白。

最后说一下线程的本质。其实在 Linux 中，新建的线程并不是在原先的进程中，而是系统通过 一个系统调用 clone() 。该系统 copy 了一个和原先进程完全一样的进程，并在这个进程中执行线程函数。不过这个 copy 过程和 fork 不一样。 copy 后的进程和原先的进程共享了所有的变量，运行环境。这样，原先进程中的变量变动在 copy 后的进程中便能体现出来。