线程终止的4种方式

示例 demo

最简单的 demo：

static void* thread1_func(void *arg)
{
    int i = 0;

    // able to be cancel
    pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_ENABLE, NULL);
    pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_DEFERRED, NULL);

    for(i=0; ; i++) {
        printf("thread1 %d
", i);
        sleep(1);
    }
}

int main(int argc, char **argv)
{
    pthread_t t;
    void *res;

    pthread_create(&t, NULL, thread1_func, NULL);

    sleep(3);
    pthread_cancel(t);          // cancel thread1
    pthread_join(t, &res);      // wait thread1

    if (res == PTHREAD_CANCELED)
        printf("thread1 was terminate by cancel
");
    else
        printf("thread1 was not terminate by cancel
");

    exit(EXIT_SUCCESS);
}

为了突出重点，省略了检查返回值。

运行效果:

thread1 0
thread1 1
thread1 2
thread1 was terminate by cancel

主线程先创建线程 thread1，然后睡眠 3 秒后发出终止 thread1 的请求。

接收到终止请求后，thread1 会在合适的时机被终止掉。

主线程通过 pthread_join() 阻塞等待 thread1 退出。

几个要点

线程终止的 4 种方式：

1. 线程的执行函数返回了，这和 main() 函数结束类似。

2. 线程调用了 pthread_exit() 函数，这和调用 exit() 返回类似。

3. 线程被另一个线程通过 pthread_cancel() 函数取消，这和通过kill() 发送 SIGKILL 信号类似。

4. 进程终止了，则进程中的所有线程也会终止。

取消某个线程的常规步骤

被取消的线程：

1. 允许取消，pthread_setcancelstate()，参数可选值：

• PTHREAD_CANCEL_ENABLE，这是默认值;
• PTHREAD_CANCEL_DISABLE;

• 设置取消类型，pthread_setcanceltype()，参数可选值：

• PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS，异步方式，当发出取消请求后，线程可能会在任何点被杀死。

• PTHREAD_CANCEL_DEFERRED，延迟方式，线程只会在特定的取消点（cancellation points，调用某个函数前）被杀死。

发起取消的线程：

3. 发送取消要求，pthread_cancel()，发出取消请求后，pthread_cancel() 当即返回，不会等待目标线程的退出。

4. 等待取消完成，pthread_join()。

哪些函数是取消点？

POSIX.1 指定了哪些函数一定是取消点：

点击查看大图

更多关于取消点的介绍：

$ man 7 pthreads
  Cancellation points
    ...
        accept()
        aio_suspend()
        clock_nanosleep()
        close()
        ...

阅读开源软件 MJPG-streamer

MJPG-streamer 是什么？

简单地说，就是一个开源的流媒体服务器：

https://github.com/jacksonliam/mjpg-streamer

通过 mjpg-streamer，你可以通过 PC 浏览器访问到板子上的摄像头图像。

MJPG-streamer 是如何结束工作线程的？

MJPG-streamer 运行时一般会有 3 个线程:

• 主线程;
• 负责数据的输入的线程 (例如 camera capture thread);
• 负责输出数据的线程 (例如 http server thread).

以 http server thread 为例：

plugins/output_http/httpd.c

void *server_thread(void *arg)
{
    ...
    pthread_cleanup_push(server_cleanup, pcontext);
    
    // 处理连接
    while(!pglobal->stop) {
        ...
    }
    pthread_cleanup_pop(1);
}

pthread_cleanup_push() 用于注册清理函数到栈中，当线程遭取消时，会沿该栈自顶向下依次执行清理函数。

当用户通过按下 ctrl + c 要求结束程序时，主线程会要求杀掉 http server thread 等各种线程：

static void signal_handler(int sig)
{
    
    for(i = 0; i < global.outcnt; i++) {
        ...
        pthread_cancel(servers[id].threadID);
        ...
    }
}

接下来，当 http server thread 遇到某个取消点时，server_cleanup() 会被调用以完成清理工作。

这里只是简单地分析一下，MJPG-Streamer 里多线程相关的代码挺复杂的，有兴趣的小伙伴们自行阅读吧。

相关参考

• 开源软件 / MJPG-Streamer

• Linux 系统编程(第2版) / 7.7.6 终止线程

• Linux 程序设计(第4版) / 12.7 取消一个线程

• Linux-Unix 系统编程手册 / 32 线程：线程取消

• Unix 环境高级编程 / 11.5 线程终止
  
  审核编辑 ：李倩

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