在編寫多線程代碼時(shí),經(jīng)常面臨線程安全退出的問題。
一般情況下,選擇檢查標(biāo)志位的方式:
在線程的while循環(huán)中,執(zhí)行完例程后,都對標(biāo)志位進(jìn)行檢查,如果標(biāo)志位指示繼續(xù)執(zhí)行則再次執(zhí)行例程,如果標(biāo)志位設(shè)置為退出狀態(tài),則跳出循環(huán),結(jié)束線程的運(yùn)行。
這個(gè)標(biāo)志位需要主線程(或其他線程)設(shè)置,設(shè)置后,主線程調(diào)用pthread_join接口進(jìn)入休眠(接口參數(shù)指定了等待的線程控制指針),子線程退出后,主線程會(huì)接收到系統(tǒng)的信號,從休眠中恢復(fù),這個(gè)時(shí)候就可以去做相關(guān)的資源清除動(dòng)作。
這個(gè)方法可以保證子線程完全退出,主線程再去做相關(guān)的資源清除操作
時(shí)序圖如下
但是某些應(yīng)用中,或許會(huì)發(fā)生下面情況:
子線程阻塞在某個(gè)操作無法被喚醒,即使主線程設(shè)置了標(biāo)志位,由于子線程進(jìn)入了休眠無法醒過來,也沒有辦法去檢查標(biāo)志位,這個(gè)時(shí)候調(diào)用pthread_join進(jìn)入休眠的主線程等待不到子線程退出的信號,也會(huì)一直休眠,系統(tǒng)進(jìn)入死鎖。
為了更安全地使線程退出,主線程通過pthread_cancel函數(shù)來請求取消同一進(jìn)程中的其他線程,再調(diào)用pthread_join等待指定線程退出。使用pthread_cancel接口,需要了解Linux下線程的兩個(gè)屬性,可取消狀態(tài)和可取消類型,以及取消點(diǎn)的概念。
可取消狀態(tài):包括PTHREAD_CANCEL_ENABLE和PTHREAD_CANCEL_DISABLE。當(dāng)線程處于PTHREAD_CANCEL_ENABLE,收到cancel請求會(huì)使該線程退出運(yùn)行;反之,若處于PTHREAD_CANCEL_DISABLE,收到的cancel請求將處于未決狀態(tài),線程不會(huì)退出。線程啟動(dòng)時(shí)的默認(rèn)可取消狀態(tài)為PTHREAD_CANCEL_ENABLE,可以通過接口pthread_setcancelstate改變可取消狀態(tài)的屬性。
可取消類型:包括PTHREAD_CANCEL_DEFERRED和PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS。當(dāng)處于PTHREAD_CANCEL_DEFERRED,線程在收到cancel請求后,需要運(yùn)行到取消點(diǎn)才能退出運(yùn)行;如果處于PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS,可以在任意時(shí)間取消,只要收到cancel請求即可馬上退出。線程啟動(dòng)時(shí)默認(rèn)可取消類型為PTHREAD_CANCEL_DEFERRED,可通過pthread_setcanceltype修改可取消類型。
取消點(diǎn):線程檢查是否被取消并按照請求進(jìn)行動(dòng)作的一個(gè)位置。
采用PTHREAD_CANCEL_DEFERRED取消方式是因?yàn)榫€程可能在獲取臨界資源后(如獲取鎖),未釋放資源前收到退出信號,如果使用PTHREAD_CANCEL_ ASYNCHRONOUS的方式,無論線程運(yùn)行到哪個(gè)位置,都會(huì)馬上退出,而占有的資源卻得不到釋放。
采用PTHREAD_CANCEL_DEFERRED取消方式,線程需要運(yùn)行到取消點(diǎn)才退出,而主線程在調(diào)用pthread_cancel后,不能馬上進(jìn)行線程資源釋放,必須調(diào)用pthread_join進(jìn)入休眠,直至等待指定線程退出。
使用PTHREAD_CANCEL_DEFERRED方式并不能完全避免這個(gè)問題,因?yàn)闊o法保證在獲取臨界資源后(比如lock操作)不會(huì)進(jìn)行可以作為取消點(diǎn)的操作(如進(jìn)行sleep),此時(shí)主線程如果對該線程發(fā)送cancel信號,線程將會(huì)在不釋放鎖的情況下直接結(jié)束運(yùn)行,即還是會(huì)出現(xiàn)在釋放資源前線程就退出的問題。
為了避免上述情況,不僅需要設(shè)置可取消類型,還需要設(shè)置可取消狀態(tài)。將獲取臨界資源-釋放臨界資源之間的代碼塊都設(shè)置成PTHREAD_CANCEL_DISABLE狀態(tài),其余的代碼塊都設(shè)置成PTHREAD_CANCEL_ENABLE狀態(tài),確保線程在安全的地方退出。如果在可以安全退出的代碼塊不存在取消點(diǎn)系統(tǒng)調(diào)用,可以調(diào)用pthread_testcancel函數(shù)自己添加取消點(diǎn)。
偽代碼描述如下:
void* subThread(void*){ pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_ENABLE,&oldCancleState); …;//不存在獲取臨界資源操作,可以安全退出的代碼塊 pthread_testcancel();//如果可以安全退出的代碼塊不存在取消點(diǎn)操作,可以自己添加pthread_testcancel調(diào)用,線程執(zhí)行到這個(gè)調(diào)用就會(huì)退出 /*還有一種方法,在可以安全退出的代碼塊,我們將線程的可取消類型設(shè)置成PTHREAD_CANCEL_ ASYNCHRONOUS,這樣即使沒有取消點(diǎn)也可以馬上退出*/ pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE,&oldCancleState); /*存在獲取-釋放臨界資源操作,如果在lock和unlock之間的運(yùn)行收到cancel信號,且可取消狀態(tài)為enable,則鎖永遠(yuǎn)無法被釋放*/ Lock(); …; Unlock();}void* mainThread(void*){ pthread_cancel(subThread);//給subThread發(fā)送退出信號 pthread_join(subThread,null);//進(jìn)入休眠,直到subThread退出成功}
無論使用哪種方式,核心點(diǎn)就是要保證線程退出的時(shí)候不會(huì)獲取了某些臨界資源而無法釋放
POSIX.1定義的取消點(diǎn)見下:
注意:當(dāng)主線程調(diào)用pthread_cancel接口后,只是將取消請求發(fā)送給指定線程,
對接口的成功調(diào)用不能保證指定線程已經(jīng)退出,需要調(diào)用pthread_join等待指定線程完全退出,再進(jìn)行相關(guān)資源的釋放。
以上就是小編為大家?guī)淼腖inux線程退出方式總結(jié)(推薦)全部內(nèi)容了,希望大家多多支持VEVB武林網(wǎng)~
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