posix多线程--线程取消
1.三种取消状态
Off 禁用取消
Deferred 推迟取消:在下一个取消点执行取消
Asynchronous 异步取消:可以随时执行取消
int pthread_cancel(pthread_t thread)
2.推迟取消:在下一个取消点执行取消
Pthreads系统上的某些函数会被作为取消点,如pthread_testcancel,sleep,pthread_cond_wait等。
线程调用pthread_cancel函数后,被取消线程不会立即取消,仅仅在到达取消点时响应取消请求。
代码示例如下:
在pthread_testcancel取消点,响应线程取消请求。
#include<stdio.h>
#include<pthread.h>
#include<errno.h>
int counter;
pthread_mutex_t mutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
void *thread_route(void *arg)
{
pthread_mutex_lock(&mutex);
for(counter=;;counter++)
{
if(counter%==){
printf("calling testcancel\n");
pthread_testcancel();
} }
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
int main(void)
{
pthread_t tid;
void *result;
pthread_create(&tid,NULL,thread_route,NULL);
sleep();
printf("call cancel\n");
pthread_cancel(tid);
printf("call joining\n");
pthread_join(tid,&result);
if(result==PTHREAD_CANCELED)
{
printf("Thread cancelled at %d\n",counter);
}
else{
printf("Thread was not canceled\n");
}
pthread_mutex_lock(&mutex);
printf("main thread locked");
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
3.如果要保证取消不在一个特别的取消点发生,可以暂时在代码的那个区域停用取消。
int pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE,int *state)
代码示例如下:
在sleep()时,禁用取消。
#include<stdio.h>
#include<pthread.h>
#include<errno.h>
int counter;
pthread_mutex_t mutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
void *thread_route(void *arg)
{
int state;
pthread_mutex_lock(&mutex);
for(counter=;;counter++)
{
if(counter%==)
{
pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE,&state)
;
sleep();
pthread_setcancelstate(state,&state);
}
if(counter%==){
printf("calling testcancel\n");
pthread_testcancel();
} }
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
int main(void)
{
pthread_t tid;
void *result;
pthread_create(&tid,NULL,thread_route,NULL);
sleep();
printf("call cancel\n");
pthread_cancel(tid);
printf("call joining\n");
pthread_join(tid,&result);
if(result==PTHREAD_CANCELED)
{
printf("Thread cancelled at %d\n",counter);
}
else{
printf("Thread was not canceled\n");
}
pthread_mutex_lock(&mutex);
printf("main thread locked");
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
4.异步取消:可以随时执行取消
异步取消不需要使用取消点来查询取消请求。异步取消不能获得任何资源,应避免异步的取消
代码示例如下:
矩阵相乘线程取消
#include<stdio.h>
#include<pthread.h>
#define SIZE 10
int arr_a[SIZE][SIZE];
int arr_b[SIZE][SIZE];
int arr_c[SIZE][SIZE];
void printarr(int arr[SIZE][SIZE])
{
int i,j;
for(i=;i<SIZE;i++)
{
for(j=;j<SIZE;j++)
{
printf("%x ",arr[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
void *thread_routine(void *arg)
{
int i,j,cancel_type;
for(i=;i<SIZE;i++)
for(j=;j<SIZE;j++)
{
arr_a[i][j] = i;
arr_b[i][j] = j;
}
while()
{
pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS,&cancel_type);
for(i=;i<SIZE;i++)
for(j=;j<SIZE;j++)
{
arr_c[i][j] = arr_a[i][j]*arr_b[i][j];
}
pthread_setcanceltype(cancel_type,&cancel_type);
for(i=;i<SIZE;i++)
for(j=;j<SIZE;j++)
arr_a[i][j] = arr_c[i][j];
}
}
int main(void)
{
pthread_t tid;
void *result;
pthread_create(&tid,NULL,thread_routine,NULL);
sleep();
printf("canceling!");
pthread_cancel(tid);
printf("joining");
pthread_join(tid,&result);
if(result==PTHREAD_CANCELED)
printf("thread cancelled\n");
else
printf("thread was not cancelled\n");
printarr(arr_a);
printarr(arr_b);
printarr(arr_c);
}
5.清除
在编写代码时,应将其设计为可以推迟取消,在不适当的地方停用取消,在取消点使用清除处理器。
清除处理器可以理解为每个线程有一个活动的清除处理函数的栈,调用pthread_cleanup_push将清除函数加到栈中,调用pthread_cleanup_pop删除最近增加的处理函数。当所有活动的清除处理函数返回时,线程被终止。当pthread_cleanup_pop以非零值被调用时,即使线程没被取消,清除处理函数也要被执行。
代码示例如下:
当一个条件变量等待被取消时,使用一个清除处理函数来释放互斥量。
#include<stdio.h>
#include<pthread.h>
#define THREADS 5
typedef struct work_tag
{
pthread_mutex_t mutex;
pthread_cond_t cond;
int counter;
int busy;
}work_t;
work_t work = {PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER,PTHREAD_COND_INITIALIZER,,};
void cleanup_handler(void *arg)
{
work_t *work_p = (work_t*)arg;
work_p->counter--;
pthread_mutex_unlock(&work_p->mutex);
}
void *thread_routine(void *arg)
{
pthread_cleanup_push(cleanup_handler,(void *)&work);
pthread_mutex_lock(&work.mutex);
work.counter++;
while(work.busy)
{
pthread_cond_wait(&work.cond,&work.mutex);
}
pthread_cleanup_pop();
return NULL;
}
int main(void)
{
pthread_t tid[THREADS];
void *result;
int i;
for(i=;i<THREADS;i++)
{
pthread_create(&tid[i],NULL,thread_routine,NULL);
}
sleep();
for(i=;i<THREADS;i++)
{
pthread_cancel(tid[i]);
pthread_join(tid[i],&result);
if(result == PTHREAD_CANCELED)
printf("thread %d cancelled\n",i);
else
printf("thread %d was not cancelled\n",i);
}
return ;
}
在一套“转包”功能的程序中,当分包线程在进行中时,承包线程被取消,这时不希望分包线程继续运行。可以在承包线程清除处理函数中取消每个分包线程,
如果原来是连接分包线程,它们将继续消费一些资源直到它们被连接或分离。这时应在承包线程清除处理函数中使用pthread_detach立即分离它。
代码示例如下:
#include<stdio.h>
#include<pthread.h>
#define THREADS 5
typedef struct send_tag
{
pthread_t sid[THREADS];
}send_t;
void *send_routine(void *arg)
{
int counter;
for(counter=;;counter++)
if(counter%==)
pthread_testcancel();
}
void cleanup(void *arg)
{
send_t *send = (send_t*)arg;
int i;
for(i=;i<THREADS;i++)
{
pthread_cancel(send->sid[i]);
pthread_detach(send->sid[i]);
printf("cleanup:cancelled %d\n",i);
}
}
void *thread_routine(void *arg)
{
send_t send;
int i;
void *result;
for(i=;i<THREADS;i++)
{
pthread_create(&send.sid[i],NULL,send_routine,NULL);
}
pthread_cleanup_push(cleanup,(void*)&send);
for(i=;i<THREADS;i++)
pthread_join(send.sid[i],&result);
pthread_cleanup_pop();
}
int main(void)
{
pthread_t tid;
void *result;
pthread_create(&tid,NULL,thread_routine,NULL);
sleep();
pthread_cancel(tid);
pthread_join(tid,&result);
return ;
}
参考资料:《POSIX多线程程序设计》 pp.120-137
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