linux线程之pthread_join

　　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threadid，其类型为pthread_t。 通过调用pthread_self()函数可以获得自身的线程号。

　　如果你的主线程，也就是main函数执行的那个线程，在你其他线程退出之前就已经退出，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。

　　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（分离的）。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（此时不是detached）。

如果需要将属性 设置为detached。则应该如下设定：

　　 pthread_attr_t  attr;

　　pthread_attr_init(&attr);

　　pthread_attr_setdetachstate(&attr,  PTHREAD_CREATE_DETACHED);

　　pthread_create(&pthreadid,  &attr,  myprocess,  &arg);

警告：

　　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。

 

线程终止的三种方式：

1. 线程只是从启动例程中返回，返回值是线程的退出码；

2. 线程调用了pthread_exit函数；

3. 线程可以被同一进程中的其他线程取消。

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1 线程取消的定义

一般情况下，线程在其主体函数退出的时候会自动终止，但同时也可以因为接收到另一个线程发来的终止（取消）请求而强制终止。

2 线程取消的语义

1. 线程取消的方法是向目标线程发Cancel信号，但如何处理Cancel信号则由目标线程自己决定，或者忽略（当禁止取消时）、或者立即终止（当在取消点 或异步模式下）、或者继续运行至Cancelation-point（取消点，下面将描述），总之由不同的Cancelation状态决定。

2. 线程接收到CANCEL信号的缺省处理（即pthread_create()创建线程的缺省状态）是继续运行至取消点再处理（退出），或在异步方式下直接 退出。一个线程处理cancel请求的退出操作相当于pthread_exit(PTHREAD_CANCELED)。当然线程可以通过设置为 PTHREAD_CANCEL_DISABLE来拒绝处理cancel请求，稍后会提及。

3. 线程的取消与线程的工作方式（joinable或detached）无关。

3 取消点

根据POSIX标准，pthread_join()、 pthread_testcancel()、pthread_cond_wait()、 pthread_cond_timedwait()、sem_wait()、sigwait()等函数以及read()、write()等会引起阻塞的系 统调用都是Cancelation-point，而其他pthread函数都不会引起Cancelation动作。但是pthread_cancel的手册页声称，由于LinuxThread库与C库结合得不好，因而目前C库函数都不是Cancelation-point；但CANCEL信号会使线程从阻塞的系统调用中退出，并置EINTR错误码，因此可以在需要作为Cancelation-point的系统调用前后调用pthread_testcancel()，从而达到POSIX标准所要求的目标，即如下代码段：  
pthread_testcancel();  
retcode = read(fd, buffer,length);  
pthread_testcancel();

使用前 须判断线程ID的有效性！即判断并保证：thrd != 0 否则有可能会出现“段错误”的异常！

但是pthread_cancel的手册页声称，由于LinuxThread库与C库结合得不好，因而目前C库函数（比如read()）在linux中都不是Cancelation-point；但CANCEL信号会使线程从阻塞的系统调用中退出，并置EINTR错误码，因此可以在需要作为Cancelation-point的系统调用前后调用 pthread_testcancel()，从而达到POSIX标准所要求的目标，即如下代码段：

              pthread_testcancel();
            retcode = read(fd, buffer, length);
            pthread_testcancel();

 

4 程序设计方面的考虑

1. 如果线程处于无限循环中，且循环体内没有执行至取消点的必然路径，则线程无法由外部其他线程的取消请求而终止。因此在这样的循环体的必经路径上应该加入pthread_testcancel()调用。

2. 当pthread_cancel()返回时，线程未必已经取消，可能仅仅将请求发送给目标线程，而目标线程目前没有到达取消点，如果要知道线程在何时中止，就需要在取消它之后调用pthread_join()。有一个例外是当线程被detach后，不能这样处理：
a) 当join一个已经detached的线程时，返回EINVAL；
b) 如果join后该线程设置为detached，则detach将不起作用。
因此，如果知道一个线程可能会以分离方式运行，就不需要在pthread_cancel()后调用pthread_join()。

5 与线程取消相关的pthread函数

int pthread_cancel(pthread_t thread)
发送终止信号给thread线程，如果成功则返回0，否则为非0值。发送成功并不意味着thread会终止。

int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate)
设
置本线程对Cancel信号的反应，state有两种值：PTHREAD_CANCEL_ENABLE（缺省）和
PTHREAD_CANCEL_DISABLE，分别表示收到信号后设为CANCLED状态和忽略CANCEL信号继续运行；old_state如果不为
NULL则存入原来的Cancel状态以便恢复。

int pthread_setcanceltype(int type, int *oldtype)
设
置本线程取消动作的执行时机，type有两种取值：PTHREAD_CANCEL_DEFFERED 和
PTHREAD_CANCEL_ASYCHRONOUS，仅当Cancel状态为Enable时有效，分别表示收到信号后继续运行至下一个取消点再退出和
立即执行取消动作（退出）；oldtype如果不为NULL则存入运来的取消动作类型值。

void pthread_testcancel(void)
检查本线程是否处于Canceld状态，如果是，则进行取消动作，否则直接返回。

6 检测一个线程是否还活着的pthread函数

int pthread_kill(pthread_t thread, int sig)
向指定ID的线程发送sig信号，如果线程的代码内不做任何信号处理，则会按照信号默认的行为影响整个进程。也就是说，如果你给一个线程发送了SIGQUIT，但线程却没有实现signal处理函数，则整个进程退出。
pthread_kill(threadid, SIGKILL)也一样，他会杀死整个进程。
如果要获得正确的行为，就需要在线程内实现signal(SIGKILL,sig_handler)。
所以，如果int sig的参数不是0，那一定要清楚到底要干什么，而且一定要实现线程的信号处理函数，否则，就会影响整个进程。
那么，如果int sig的参数是0呢，这是一个保留信号，一个作用就是用来判断线程是不是还活着。
我们来看一下pthread_kill的返回值：
线程仍然活着：0
线程已不存在：ESRCH
信号不合法：EINVAL