这是个关于Posix线程编程的专栏。作者在阐明概念的基础上，将向您周详讲述Posix线程库API。本文是第四篇将向您讲述线程中止。

这是个关于Posix线程编程的专栏。作者在阐明概念的基础上，将向您周详讲述Posix线程库API。本文是第四篇将向您讲述线程中止。

1．线程终止方式
一般来说，Posix的线程终止有两种情况：正常终止和非正常终止。线程主动调用pthread_exit()或从线程函数中return都将使线程正常退出，这是可预见的退出方式；非正常终止是线程在其他线程的干预下，或由于自身运行出错（比如访问非法地址）而退出，这种退出方式是不可预见的。

2．线程终止时的清理
不论是可预见的线程终止还是异常终止，都会存在资源释放的问题，在不考虑因运行出错而退出的前提下，如何确保线程终止时能顺利的释放掉自己所占用的资源，特别是锁资源，就是个必须考虑解决的问题。

最经常出现的情形是资源独占锁的使用：线程为了访问临界资源而为其加上锁，但在访问过程中被外界取消，假如线程处于响应取消状态，且采用异步方式响应，或在打开独占锁以前的运行路径上存在取消点，则该临界资源将永远处于锁定状态得不到释放。外界取消操作是不可预见的，因此的确需要一个机制来简化用于资源释放的编程。

在POSIX线程API中提供了一个pthread_cleanup_push()/pthread_cleanup_pop()函数对用于自动释放资源--从pthread_cleanup_push()的调用点到pthread_cleanup_pop()之间的程式段中的终止动作（包括调用pthread_exit()和取消点终止）都将执行pthread_cleanup_push()所指定的清理函数。API定义如下：

void pthread_cleanup_push(void (*routine) (void  *),  void *arg)

void pthread_cleanup_pop(int execute)


pthread_cleanup_push()/pthread_cleanup_pop()采用先入后出的栈结构管理，void routine(void *arg)函数在调用pthread_cleanup_push()时压入清理函数栈，多次对pthread_cleanup_push()的调用将在清理函数栈中形成一个函数链，在执行该函数链时按照压栈的相反顺序弹出。execute参数表示执行到pthread_cleanup_pop()时是否在弹出清理函数的同时执行该函数，为0表示不执行，非0为执行；这个参数并不影响异常终止时清理函数的执行。

pthread_cleanup_push()/pthread_cleanup_pop()是以宏方式实现的，这是pthread.h中的宏定义：

#define pthread_cleanup_push(routine,arg)                                     

  { struct _pthread_cleanup_buffer _buffer;                                   

    _pthread_cleanup_push (&_buffer, (routine), (arg));

#define pthread_cleanup_pop(execute)                                          

    _pthread_cleanup_pop (&_buffer, (execute)); }


可见，pthread_cleanup_push()带有一个""，因此这两个函数必须成对出现，且必须位于程式的同一级别的代码段中才能通过编译。在下面的例子里，当线程在"do some work"中终止时，将主动调用pthread_mutex_unlock(mut)，以完成解锁动作。

pthread_cleanup_push(pthread_mutex_unlock, (void *) &mut);

pthread_mutex_lock(&mut);

/* do some work */

pthread_mutex_unlock(&mut);

pthread_cleanup_pop(0);


必须要注意的是，假如线程处于PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS状态，上述代码段就有可能出错，因为CANCEL事件有可能在pthread_cleanup_push()和pthread_mutex_lock()之间发生，或在pthread_mutex_unlock()和pthread_cleanup_pop()之间发生，从而导致清理函数unlock一个并没有加锁的mutex变量，造成错误。因此，在使用清理函数的时候，都应该暂时配置成PTHREAD_CANCEL_DEFERRED模式。为此，POSIX的Linux实现中还提供了一对不确保可移植的pthread_cleanup_push_defer_np()/pthread_cleanup_pop_defer_np()扩展函数，功能和以下代码段相当：

{ int oldtype;

 pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_DEFERRED, &oldtype);

 pthread_cleanup_push(routine, arg);

 ...

 pthread_cleanup_pop(execute);

 pthread_setcanceltype(oldtype, NULL);

 }


3．线程终止的同步及其返回值
一般情况下，进程中各个线程的运行都是相互单独的，线程的终止并不会通知，也不会影响其他线程，终止的线程所占用的资源也并不会随着线程的终止而得到释放。正如进程之间能够用wait()系统调用来同步终止并释放资源相同，线程之间也有类似机制，那就是pthread_join()函数。

void pthread_exit(void *retval) 

int pthread_join(pthread_t th, void **thread_return)

int pthread_detach(pthread_t th)


pthread_join()的调用者将挂起并等待th线程终止，retval是pthread_exit()调用者线程（线程ID为th）的返回值，假如thread_return不为NULL，则*thread_return=retval。需要注意的是个线程仅允许唯一的一个线程使用pthread_join()等待他的终止，并且被等待的线程应该处于可join状态，即非DETACHED状态。

假如进程中的某个线程执行了pthread_detach(th)，则th线程将处于DETACHED状态，这使得th线程在结束运行时自行释放所占用的内存资源，同时也无法由pthread_join()同步，pthread_detach()执行之后，对th请求pthread_join()将返回错误。

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