（三）linux線程編程學習筆記——線程退出、線程回收

一、線程退出       

線程退出就是退出某一個線程而不影響其他線程的執行，這個函數主要在主線程中使用，因為子線程退出不會影響主線程的執行，但是主線程退出后，會銷毀進程空間，所以本節講的線程退出就是主線程執行退出后，不影響子線程的執行。

void pthread_exit(void *retval);

參數是一個傳出參數，可以用於其他線程，如果不需要，也可以傳遞NULL

代碼如下：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<pthread.h>
#include<unistd.h>
void* callback(void* arg){
   printf("子線程id：%ld\n",pthread_self());
   for(int i=0;i<5;i++){
     printf("子線程:%d\n",i);
   }
   return NULL;
};
int main(){
        pthread_t tid;
        pthread_create(&tid,NULL,callback,NULL);
        printf("主線程id：%ld\n ",pthread_self());
        for(int i=0;i<5;i++){
          printf("主線程：%d\n",i);
        }
  pthread_exit(NULL);
  return 0;
}

二、線程回收

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

解釋：主線程回收子線程資源

參數：

pthread_t thread：需要回收的子線程id

參數：

   void **retval：保存傳出值的地址，如果不需要傳出值，就給NULL

不是所有的子線程資源都需要主線程回收，只是負責回收子線程內核部分的資源，需要主線程幫助子線程回收，子線程結束后，會自己釋放棧區數據，但內核部分不會自動釋放

該函數執行后就處於阻塞等待子線程的退出，如果子線程不退出，該函數就一直等待，而且該函數每調用一次，只回收一個子線程的資源，也就是說假如有10個線程，調用該函數后不是將這10個線程資源全部回收。如果要將全部線程資源回收，需要循環執行該函數。

另外，該函數執行后可以接收子線程結束后傳出的數據，如在線程創建時，pthrea_create函數的第三個參數void *(*start_routine) (void *)是一個函數，該函數即使有返回值，主線程也是接收不到的，那么如何接收到子線程返回值呢？可以通過在主線程中調用pthread_exit在參數中將數據傳出來，誰回收這個子線程，誰就會得到該返回值。

三、練習

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<pthread.h>
#include<unistd.h>
struct Test{
  int num;
  int age;
};
void* callback(void* arg){
   printf("子線程id：%ld\n",pthread_self());
  struct Test t;
   t.num=100;
   t.age=30;
   pthread_exit(&t);
   return NULL;
};
int main(){
    pthread_t tid;
    pthread_create(&tid,NULL,callback,NULL);
        printf("主線程id：%ld\n ",pthread_self());
    void *ptr;
    pthread_join(tid,&ptr);
    struct Test* pt=(struct Test*)ptr;
    printf("num:%d,age=%d\n",pt->num,pt->age);
  return 0;
}

執行結果：

 

 

 此時會發現和我們想要的結果不一樣，原因如下：

我們在子線程中聲明的變量 ：struct Test t是一個局部變量，局部變量在函數執行完畢后會被系統回收，所以即使外面指向了那塊地址，但是內容已不是原來的內容了

解決辦法如下：

保證局部變量在函數結束后不被釋放就可以了，也就是將局部變量定義為全局變量會堆內存變量即可，修改如下：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<pthread.h>
#include<unistd.h>
struct Test{
  int num;
  int age;
};

  struct Test t;//將局部變量修改為全局變量
void* callback(void* arg){
   printf("子線程id：%ld\n",pthread_self());
   t.num=100;
   t.age=30;
   pthread_exit(&t);
   return NULL;
};
int main(){
    pthread_t tid;
    pthread_create(&tid,NULL,callback,NULL);
        printf("主線程id：%ld\n ",pthread_self());
    void *ptr;
    pthread_join(tid,&ptr);
    struct Test* pt=(struct Test*)ptr;
    printf("num:%d,age=%d\n",pt->num,pt->age);
  return 0;
}

 

還一種解決辦法是使用主線程的棧空間，也就是在主線程中定義一個變量，然后在創建子線程時，將該變量作為參數傳遞給線程創建函數，修改如下：

 

 

代碼如下：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<pthread.h>
#include<unistd.h>
struct Test{
  int num;
  int age;
};

  struct Test t;
void* callback(void* arg){
   printf("子線程id：%ld\n",pthread_self());
   struct Test* t=(struct Test*)arg;
   t->num=100;
   t->age=30;
   pthread_exit(&t);
   return NULL;
};
int main(){
        pthread_t tid;
        struct Test t;
        pthread_create(&tid,NULL,callback,&t);
        printf("主線程id：%ld\n ",pthread_self());
        pthread_join(tid,NULL);
        printf("num:%d,age=%d\n",t.num,t.age);
  return 0;
}

 

 補充知識：

 一、引用自：https://blog.csdn.net/zhou1021jian/article/details/71531699

void pthread_exit( void * value_ptr );
線程的終止可以是調用了pthread_exit或者該線程的例程結束。也就是說，一個線程可以隱式的退出，也可以顯式的調用pthread_exit函數來退出。
pthread_exit函數唯一的參數value_ptr是函數的返回代碼，只要pthread_join中的第二個參數value_ptr不是NULL，這個值將被傳遞給value_ptr。
函數原型如下：
int pthread_join( pthread_t  thread, void * * value_ptr );
函數pthread_join的作用是，等待一個線程終止。
調用pthread_join的線程將被掛起直到參數thread所代表的線程終止時為止。pthread_join是一個線程阻塞函數，調用它的函數將一直等到被等待的線程結束為止。
如果value_ptr不為NULL，那么線程thread的返回值存儲在該指針指向的位置。該返回值可以是由pthread_exit給出的值，或者該線程被取消而返回PTHREAD_CANCELED。

二、引用自https://www.cnblogs.com/zhangxuan/p/6430034.html

線程正常終止的方法：

1、return從線程函數返回。

2、通過調用函數pthread_exit使線程退出

3. 線程可以被同一進程中的其他線程取消。

 

主線程、子線程調用exit， pthread_exit，互相產生的影響。

1、在主線程中，在main函數中return了或是調用了exit函數，則主線程退出，且整個進程也會終止，

此時進程中的所有線程也將終止。因此要避免main函數過早結束。

2、在主線程中調用pthread_exit,   則僅僅是主線程結束，進程不會結束，進程內的其他線程也不會結束，

知道所有線程結束，進程才會終止。

3、在任何一個線程中調用exit函數都會導致進程結束。進程一旦結束，那么進程中的所有線程都將結束。

 

為什么要使用pthread_join？

線程終止最重要的問題是資源釋放的問題。

線程終止時需要注意線程同步的問題。一般情況下，進程中各個線程的運行是相互獨立的，線程的終止不會相互通知，也不會影響其他線程，

終止的線程所占用的資源不會隨着線程的結束而歸還系統，而是仍為線程所在的進程持有。在Linux中，默認情況下是在一個線程被創建后，

必須使用此函數對創建的線程進行資源回收，但是可以設置Threads attributes來設置當一個線程結束時，直接回收此線程所占用的系統資源，詳細資料查看Threads attributes。

 

函數pthread_join用來等待一個線程的結束，pthread_join的調用者將被掛起並等待thread線程終止。需要注意的是一個線程僅允許一個線程使用pthread_join

等待它結束，並且被等待的線程應該處於可join狀態。即非DETACHED狀態。DETACHED是指某個線程執行pthread_detach后所處的狀態。處於DETACHED狀態

的線程無法由pthread_join同步。

一個可pthread_join的線程所占用的資源僅當有線程對其執行了pthread_join后才會釋放，因此為了防止內存泄漏，所有線程終止時，要么已經被設置為DETACHED狀態

要么使用pthread_join來回收資源。

notice：

一個線程不能被多個線程等待。否則第一個收到信號的線程成功返回。其余調用pthread_join的線程返回錯誤碼

ESRCH  No thread with the ID thread could be found.