线程终止执行的三种方法(Linux)

线程终止执行的三种方法(Linux)

多线程程序中,终止线程执行的方式有 3 种,分别是:

线程执行完成后,自行终止;

线程执行过程中遇到了 pthread_exit() 或者 return,也会终止执行;

线程执行过程中,接收到其它线程发送的“终止执行”的信号,然后终止执行。

三种方式中,第一种很容易理解,本节重点给大家讲解后两种方法。

1、pthread_exit()

在 C 语言中,return 关键字用于终止函数执行,必要时还能将函数的执行结果反馈给调用者。return 关键字不仅可以用于普通函数,线程函数中也可以使用它。

头文件中,提供有一个和 return 关键字相同功能的 pthread_exit() 函数。和之前不同,pthread_exit() 函数只适用于线程函数,而不能用于普通函数。

pthread_exit() 函数的语法格式如下:

void pthread_exit(void *retval);

retval 是void*类型的指针,可以指向任何类型的数据,它指向的数据将作为线程退出时的返回值。如果线程不需要返回任何数据,将 retval 参数置为NULL即可。

注意,retval 指针不能指向函数内部的局部数据(比如局部变量)。换句话说,pthread_exit() 函数不能返回一个指向局部数据的指针,否则很可能使程序运行结果出错甚至崩溃。

通过一个样例,给大家演示 pthread_exit() 函数的用法(样例一):

#include

#include

//线程要执行的函数,arg 用来接收线程传递过来的数据

void *ThreadFun(void *arg)

{

//终止线程的执行,将“http://c.biancheng.net”返回

pthread_exit("http://c.biancheng.net"); //返回的字符串存储在常量区,并非当前线程的私有资源

printf("*****************");//此语句不会被线程执行

}

int main()

{

int res;

//创建一个空指针

void * thread_result;

//定义一个表示线程的变量

pthread_t myThread;

res = pthread_create(&myThread, NULL, ThreadFun, NULL);

if (res != 0) {

printf("线程创建失败");

return 0;

}

//等待 myThread 线程执行完成,并用 thread_result 指针接收该线程的返回值

res = pthread_join(myThread, &thread_result);

if (res != 0) {

printf("等待线程失败");

}

printf("%s", (char*)thread_result);

return 0;

}

假设程序存储在 thread.c 文件中,执行过程如下:

[root@localhost ~]# gcc thread.c -o thread.exe -lpthread

[root@localhost ~]# ./thread.exe

http://c.biancheng.net

不难看出,myThread 线程并没有执行 ThreadFun() 函数中最后一个 printf() 语句,从侧面验证了 pthread_exit() 函数的功能。此外,我们通过在主线程(main() 函数)调用 pthread_join() 函数,获取到了 myThread 线程返回的数据。

有关 pthread_join() 函数的功能和用法,我们会在《获取线程函数的返回值》一节中给大家讲解。

pthread_exit()和return的区别

修改样例一中的程序,将第 8 行(调用 pthread_exit() )代码替换成如下语句:

return "http://c.biancheng.net";

重新编译、执行此程序,会发现程序的执行结果和之前完全相同。这意味着当线程执行结束时,无论是采用 return 语句还是调用 pthread_exit() 函数,主线程中的 pthread_join() 函数都可以接收到线程的返回值。

这就产生了一个问题,既然 return 关键字也适用于线程函数, 头文件为什么还提供 pthread_exit() 函数,不是多此一举吗?

首先,return 语句和 pthread_exit() 函数的含义不同,return 的含义是返回,它不仅可以用于线程执行的函数,普通函数也可以使用;pthread_exit() 函数的含义是线程退出,它专门用于结束某个线程的执行。

在主线程(main() 函数)中,return 和 pthread_exit() 函数的区别最明显。举个例子:

#include

#include

void *ThreadFun(void *arg)

{

sleep(5);//等待一段时间

printf("http://c.biancheng.net\n");

}

int main()

{

int res;

pthread_t myThread;

res = pthread_create(&myThread, NULL, ThreadFun, NULL);

if (res != 0) {

printf("线程创建失败");

return 0;

}

printf("C语言中文网\n");

return 0;

}

编译、执行此程序,输出结果为:

C语言中文网

通过执行结果可以看到,主线程正常执行结束,myThread 线程并没有输出指定的数据。原因很简单,主线程执行速度很快,主线程最后执行的 return 语句不仅会终止主线程执行,还会终止其它子线程执行。也就是说,myThread 线程还没有执行输出语句就被终止了。

将上面程序中,main() 函数中的return 0;用如下语句替换:

pthread_exit(NULL);

重新编译、执行程序,运行结果为:

C语言中文网

http://c.biancheng.net

对比上面两个执行结果,可以得出的结论是:pthread_exit() 函数只会终止当前线程,不会影响其它线程的执行。

此外,pthread_exit() 函数还会自动调用线程清理程序(本质是一个由 pthread_cleanup_push() 指定的自定义函数),而 return 不具备这个能力。

总之,如果实际场景中想终止某个子线程,强烈建议大家使用 pthread_exit() 函数。终止主线程时,return 和 pthread_exit() 函数发挥的功能不同,可以根据需要自行选择。

2、pthread_cancel()

多线程程序中,一个线程还可以向另一个线程发送“终止执行”的信号(后续称“Cancel”信号),这时就需要调用 pthread_cancel() 函数。

pthread_cancel() 函数声明在头文件中,语法格式如下:

int pthread_cancel(pthread_t thread);

参数 thread 用于接收 Cancel 信号的目标线程。

如果 pthread_cancel() 函数成功地发送了 Cancel 信号,返回数字 0,否则返回非零数。对于因“未找到目标线程”导致的信号发送失败,函数返回 ESRCH 宏(定义在头文件中,该宏的值为整数 3)。

注意,pthread_cancel() 函数的功能仅仅是向目标线程发送 Cancel 信号,至于目标线程是否接收该信号,何时响应该信号,全由目标线程决定。我们会在《终止线程执行,千万别踩这个坑!》一节给您做详细讲解。

对于接收 Cancel 信号后结束执行的目标线程,等同于该线程自己执行如下语句:

pthread_exit(PTHREAD_CANCELED);

也就是说,当一个线程被强制终止执行时,它会返回PTHREAD_CANCELED这个宏(定义在头文件中)。

接下来通过一个样例,给大家演示 pthread_cancel() 函数的用法:

#include

#include

#include // sleep() 函数

//线程执行的函数

void * thread_Fun(void * arg) {

printf("新建线程开始执行\n");

sleep(10);

}

int main()

{

pthread_t myThread;

void * mess;

int value;

int res;

//创建 myThread 线程

res = pthread_create(&myThread, NULL, thread_Fun, NULL);

if (res != 0) {

printf("线程创建失败\n");

return 0;

}

sleep(1);

//向 myThread 线程发送 Cancel 信号

res = pthread_cancel(myThread);

if (res != 0) {

printf("终止 myThread 线程失败\n");

return 0;

}

//获取已终止线程的返回值

res = pthread_join(myThread, &mess);

if (res != 0) {

printf("等待线程失败\n");

return 0;

}

//如果线程被强制终止,其返回值为 PTHREAD_CANCELED

if (mess == PTHREAD_CANCELED) {

printf("myThread 线程被强制终止\n");

}

else {

printf("error\n");

}

return 0;

}

假设程序编写在 thread.c 文件中,执行过程为:

[root@localhost ~]# gcc thread.c -o thread.exe -lpthread

[root@localhost ~]# ./thread.exe

新建线程开始执行

myThread 线程被强制终止

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