线程终止资源清理方式

Posix线程终止的两种情况

线程终止时的清理

线程终止的同步及其返回值

关于pthread_exit 和return

1.Posix线程终止的两种情况。

  包括正常终止和非正常终止。线程主动调用pthread_exit 或者从线程函数中return都将使线程正常退出，这是可预见的退出方式；非正常终止是线程在其他线程的干预下 pthread_cancel ，或者由于自身运行出错（比如访问非法地址）而退出，这种退出方式是不可预见的。

2.线程终止时的清理

  不论是可预见的线程终止还是异常终止，都会存在资源释放的问题，在不考虑因运行出错而退出的前提下，如何保证线程终止时能顺利的释放掉自己所占用的资源，特别是锁资源，就是一个必须考虑解决的问题。

  最经常出现的情形是资源独占锁的使用：线程为了访问临界资源而为其加上锁，但在访问过程中被外界取消，如果线程处于响应取消状态，且采用异步方式响应，或者在释放独占锁以前的运行路径上存在取消点，则该临界资源将永远处于锁定状态得不到释放。外界取消操作是不可预见的，因此的确需要一个机制来简化用于资源释放的编程。

  在POSIX线程API中提供了一个

pthread_cleanup_push()/ pthread_cleanup_pop()

函数对用于自动释放资源—从

pthread_cleanup_push()

的调用点到

pthread_cleanup_pop()

之间的程序段中的终止动作（包括调用pthread_exit 和取消点终止，但不包括return返回）都将执行

pthread_cleanup_push()

所指定的清理函数。API定义如下：

[code]void pthread_cleanup_push(void (*routine) (void *), void *arg)
void pthread_cleanup_pop(int execute)

  

pthread_cleanup_push()/pthread_cleanup_pop()

采用先入后出的栈结构管理，

void  routine(void *arg)

函数在调用

pthread_cleanup_push()

时压入清理函数栈，多次对

pthread_cleanup_push()

的调用将在清理函数栈中形成一个函数链；从pthread_cleanup_push的调用点到 pthread_cleanup_pop 之间的程序段中的终止动作（包括调用pthread_exit 和异常终止，不包括return）都将执行

pthread_cleanup_push()

所指定的清理函数。

   在执行该函数链时按照压栈的相反顺序弹出。execute参数表示执行到 pthread_cleanup_pop()时是否在弹出清理函数的同时执行该函数，为0表示不执行，非0为执行；这个参数并不影响异常终止时清理函数的执行。

都影响哪些情况？ pthread_exit ，取消点 有影响吗？TODO

pthread_cleanup_push()/pthread_cleanup_pop()

是以宏方式实现的，这是pthread.h中的宏定义：

[code]#define pthread_cleanup_push(routine,arg) \
{
struct _pthread_cleanup_buffer _buffer; \
_pthread_cleanup_push (&_buffer, (routine), (arg));
#define pthread_cleanup_pop(execute) \
_pthread_cleanup_pop (&_buffer, (execute)); \
}

  可见，pthread_cleanup_push()带有一个”{“，而pthread_cleanup_pop()带有一个”}”，因此这两个函数必须成对出现，且必须位于程序的同一级别的代码段中才能通过编译。

  在下面的例子里，当线程在”do some work”中终止时，将主动调用 pthread_mutex_unlock(mut)，以完成解锁动作。

[code]pthread_cleanup_push(pthread_mutex_unlock, (void*) &mut);
pthread_mutex_lock(&mut);
/* do some work */
pthread_mutex_unlock(&mut);
pthread_cleanup_pop(0);

当调用pthread_exit时无论前面注册了多少个pthread_cleanup_push都会依次调用，应该是跟后面的 pthread_cleanup_pop 参数无关。

3.线程终止的同步及其返回值

  一般情况下，进程中各个线程的运行都是相互独立的，线程的终止并不会通知，也不会影响其他线程，终止的线程所占用的资源也并不会随着线程的终止而得到释放。正如进程之间可以用wait()系统调用来同步终止并释放资源一样，线程之间也有类似机制，那就是pthread_join()函数。

[code]void pthread_exit(void *retval) 
int pthread_join(pthread_t th, void **thread_return)
int pthread_detach(pthread_t th)

  pthread_join()的调用者将挂起并等待th线程终止，retval是pthread_exit()调用者线程（线程ID为th）的返回值，如果thread_return不为NULL，则

*thread_return=retval

。需要注意的是一个线程仅允许唯一的一个线程使用pthread_join()等待它的终止，并且被等待的线程应该处于可join状态，即非DETACHED状态。

  如果进程中的某个线程执行了pthread_detach(th)，则th线程将处于DETACHED状态，这使得th线程在结束运行时自行释放所占用的内存资源，同时也无法由pthread_join()同步，pthread_detach()执行之后，对th请求pthread_join()将返回错误。

   一个可join的线程所占用的内存仅当有线程对其执行了pthread_join()后才会释放，因此为了避免内存泄漏:

所有线程的终止，要么已设为DETACHED，要么就需要使用pthread_join()来回收。

4.关于pthread_exit 和return

  理论上说，pthread_exit()和线程宿体函数退出的功能是相同的，函数结束时会在内部自动调用pthread_exit()来清理线程相关的资源。但实际上二者由于编译器的处理有很大的不同。

  在进程主函数（main()）中调用pthread_exit()，只会使主函数所在的线程（可以说是进程的主线程）退出；而如果是return，编译器将使其调用进程退出的代码（如_exit()），从而导致进程及其所有线程结束运行。

  其次，在线程宿主函数中主动调用return，如果return语句包含在

pthread_cleanup_push()/pthread_cleanup_pop()

对中，则不会引起清理函数的执行，反而会导致segment fault。