pthread_create线程终止问题

一直以为，程序创建线程，线程运行结束会自动清空资源 
最近在一个项目中用到了线程，除去业务逻辑，我把他简化出来是下面这样

//pthread.c 错误demo示例
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
static int testcount = 0;
static void *test_thread_handler()
{
    testcount++;
    printf("%d\n",testcount);
    return 0;
}

int main( int argc, char *argv[] )
{
    int ret = 0;
    pthread_t test_tid;
    while(1)
    {
        usleep(10000);
        ret = pthread_create(&test_tid, NULL, test_thread_handler,NULL);
        if(ret != 0)
        {
            printf("Create handler error :%d!\t testcount:%d\n", ret, testcount);
            return -1;
        }
    }
    return 0;
}

备注：pthread库不是Linux系统默认的库，连接时需要使用静态库libpthread.a，所以在线程函数在编译时，需要连接库函数

gcc pthread.c -o pthread -lpthread 
运行结果如下

不同的机器上最终计数不同，但是结果应该是一样的。 
pthread_create()返回11的错误码表示Resource temporarily unavailable 
资源暂时不可用，按理说线程return 0后资源应该自动释放，同时我使用free查看发现内存也是足够的。

经过多方面查找资料，得知linux线程执行和windows不同，pthread有两种状态joinable状态和unjoinable状态，默认的状态是joinable。

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），它的状态类似于进程中的Zombie Process（僵尸进程）。只有当调用了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。

但是调用pthread_join(pthread_id)后，如果该线程没有运行结束，调用者会被阻塞，如果不需要阻塞的情况下，这时可以在子线程中加入代码 
pthread_detach(pthread_self()) 
或者父线程调用 
pthread_detach(test_tid)（非阻塞，可立即返回） 
这将该子线程的状态设置为detached,则该线程运行结束后会自动释放所有资源。

最终程序如下:

//pthread.c 修复错误demo后示例
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>

static int testcount = 0;

static void *test_thread_handler()
{
    pthread_detach(pthread_self());

testcount++;
    printf("%d\n",testcount);

pthread_exit(0);
    return 0;
}

int main( int argc, char *argv[] )
{
    pthread_t test_tid;
    int ret = 0;

while(1)
    {
        usleep(10000);
        ret = pthread_create(&test_tid, NULL, test_thread_handler,NULL);
        if(ret != 0)
        {
            printf("Create handler error :%d!\t testcount:%d\n", ret, testcount);
            return -1;
        }
    }
    return 0;
}

不想在每个子线程里面pthread_detatch(pthread_self())；而是希望在创建子线程的时候就指定好unjoinable属性：

pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);

在任何一个时间点上，线程是可结合的（joinable），或者是分离的（detached）。一个可结合的线程能够被其他线程收回其资源和杀死；在被其他线程回收之前，它的存储器资源（如栈）是不释放的。相反，一个分离的线程是不能被其他线程回收或杀死的，它的存储器资源在它终止时由系统自动释放。

线程的分离状态决定一个线程以什么样的方式来终止自己。在默认情况下线程是非分离状态的，这种情况下，原有的线程等待创建的线程结束。只有当pthread_join（）函数返回时，创建的线程才算终止，才能释放自己占用的系统资源。而分离线程不是这样子的，它没有被其他的线程所等待，自己运行结束了，线程也就终止了，马上释放系统资源。程序员应该根据自己的需要，选择适当的分离状态。所以如果我们在创建线程时就知道不需要了解线程的终止状态，则可以pthread_attr_t结构中的detachstate线程属性，让线程以分离状态启动。

设置线程分离状态的函数为pthread_attr_setdetachstate（pthread_attr_t *attr, int detachstate）。第二个参数可选为PTHREAD_CREATE_DETACHED（分离线程）和 PTHREAD _CREATE_JOINABLE（非分离线程）。这里要注意的一点是，如果设置一个线程为分离线程，而这个线程运行又非常快，它很可能在pthread_create函数返回之前就终止了，它终止以后就可能将线程号和系统资源移交给其他的线程使用，这样调用pthread_create的线程就得到了错误的线程号。要避免这种情况可以采取一定的同步措施，最简单的方法之一是可以在被创建的线程里调用pthread_cond_timewait函数，让这个线程等待一会儿，留出足够的时间让函数pthread_create返回。设置一段等待时间，是在多线程编程里常用的方法。但是注意不要使用诸如wait（）之类的函数，它们是使整个进程睡眠，并不能解决线程同步的问题。

另外一个可能常用的属性是线程的优先级，它存放在结构sched_param中。用函数pthread_attr_getschedparam和函数pthread_attr_setschedparam进行存放，一般说来，我们总是先取优先级，对取得的值修改后再存放回去。

线程等待——正确处理线程终止

#include <pthread.h>

void pthread_exit(void *retval);

void pthread_join(pthread_t th,void *thread_return);//挂起等待th结束,*thread_return=retval;

int pthread_detach(pthread_t th);

如果线程处于joinable状态，则只能只能被创建他的线程等待终止。

在Linux平台默认情况下，虽然各个线程之间是相互独立的，一个线程的终止不会去通知或影响其他的线程。但是已经终止的线程的资源并不会随着线程的终止而得到释放，我们需要调用 pthread_join() 来获得另一个线程的终止状态并且释放该线程所占的资源。（说明：线程处于joinable状态下）

调用该函数的线程将挂起，等待 th 所表示的线程的结束。 thread_return 是指向线程 th 返回值的指针。需要注意的是 th 所表示的线程必须是 joinable 的，即处于非 detached（游离）状态；并且只可以有唯一的一个线程对 th 调用 pthread_join() 。如果 th 处于 detached 状态，那么对 th 的 pthread_join() 调用将返回错误。

如果不关心一个线程的结束状态，那么也可以将一个线程设置为 detached 状态，从而让操作系统在该线程结束时来回收它所占的资源。将一个线程设置为detached 状态可以通过两种方式来实现。一种是调用 pthread_detach() 函数，可以将线程 th 设置为 detached 状态。另一种方法是在创建线程时就将它设置为 detached 状态，首先初始化一个线程属性变量，然后将其设置为 detached 状态，最后将它作为参数传入线程创建函数 pthread_create()，这样所创建出来的线程就直接处于 detached 状态。

创建 detach 线程：

pthread_t tid;

pthread_attr_t attr;

pthread_attr_init(&attr);

pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);

pthread_create(&tid, &attr, THREAD_FUNCTION, arg);

总之为了在使用 pthread 时避免线程的资源在线程结束时不能得到正确释放，从而避免产生潜在的内存泄漏问题，在对待线程结束时，要确保该线程处于 detached 状态，否着就需要调用 pthread_join() 函数来对其进行资源回收
 
原文链接：https://blog.csdn.net/huabiaochen/article/details/94717363