執行緒的生命週期

1、當c程式執行時，首先執行main函式。線上程程式碼中，這個特殊的執行流被稱作初始執行緒或者主執行緒。你可以在初始執行緒中做任何普通執行緒可以做的事情。
2、主執行緒的特殊性在於，它在main函式返回的時候，會導致程序結束，程序內所有的執行緒也將會結束。這可不是一個好的現象，你可以在主執行緒中呼叫pthread_exit函式，這樣程序就會等待所有執行緒結束時才終止。
3、主執行緒接受引數的方式是通過argc和argv，而普通的執行緒只有一個引數void*

int main(int argc, char const *argv[])

4、在絕大多數情況下，主執行緒在預設堆疊上執行，這個堆疊可以增長到足夠的長度。而普通執行緒的堆疊是受限制的，一旦溢位就會產生錯誤

執行緒的四個基本狀態

• 就緒：當執行緒剛被建立時就處於就緒狀態，或者當執行緒被解除阻塞以後也會處於就緒狀態。就緒的執行緒在等待一個可用的處理器，當一個執行的執行緒被搶佔時，它立刻又回到就緒狀態
• 執行：當處理器選中一個就緒的執行緒執行時，它立刻變成執行狀態
• 阻塞：執行緒會在以下情況下發生阻塞：試圖加鎖一個已經被鎖住的互斥量，等待某個條件變數，呼叫singwait等待尚未發生的訊號，執行無法完成的I/O訊號，由於記憶體頁錯誤
• 終止：執行緒通常啟動函式中返回來終止自己，或者呼叫pthread_exit退出，或者取消執行緒

執行緒基本控制

• 執行緒終止：
  
  • 如果程序中的任意一個執行緒呼叫了exit，_Exit，_exit，那麼整個程序就會終止
  • 普通的單個執行緒有一下3中方式退出，這樣不會終止程序
    （1）從啟動例程中返回，返回值是執行緒的退出碼
    （2）執行緒可以被同一程序中的其他執行緒取消
    （3）執行緒呼叫pthread_exit(void *rval)函式，rval是退出碼
• 執行緒連線：
  
  • int pthread_join(pthead_t tid, void **rval)
    呼叫該函式的執行緒會一直阻塞，直到指定的執行緒tid呼叫pthread_exit、從啟動例程返回或者被取消
    引數tid就是指定執行緒的id
    引數rval是指定執行緒的返回碼，如果執行緒被取消，那麼rval被置為PTHREAD_CANCELED
    該函式呼叫成功會返回0，失敗返回錯誤碼
    為什麼要連線執行緒：如果不連線執行緒，會導致執行緒資源無法釋放，也不能被複用，造成資源的洩露。還有就是利用連線使用執行緒退出的返回值，得知退出狀態
  • 呼叫pthread_join會使指定的執行緒處於分離狀態，如果指定執行緒已經處於分離狀態，那麼呼叫就會失敗
    pthread_detach可以分離一個執行緒，執行緒可以自己分離自己
    int pthread_detach(pthread_t thread);
    成功返回0，失敗返回錯誤碼
    為什麼需要分離：在預設的情況下，新建立的執行緒處於可連線狀態，執行緒退出後需要對它進行連線操作，否則造成資源洩露，如果其他執行緒並不關心執行緒的還回值，進行連線就是一種負擔，因此有了讓執行緒退出後，系統進行給我們釋放執行緒的資源，無需進行連線釋放，這就是執行緒分離的作用

• 執行緒取消：

  • int pthread_cancel（pthread_t tid）
    取消tid指定的執行緒，成功返回0。但是取消只是傳送一個請求，並不意味著等待執行緒終止，而且傳送成功也不意味著tid一定會終止

  • 取消狀態，就是執行緒對取消訊號的處理方式，忽略或者響應。執行緒建立時預設響應取消訊號int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate)
    設定本執行緒對Cancel訊號的反應，state有兩種值：PTHREAD_CANCEL_ENABLE（預設）PTHREAD_CANCEL_DISABLE，
    分別表示收到訊號後設為CANCLED狀態和忽略CANCEL訊號繼續執行；old_state如果不為NULL則存入原來的Cancel狀態以便恢復

  • 取消型別：取消型別，是執行緒對取消訊號的響應方式，立即取消或者延時取消。執行緒建立時預設延時取消
    int pthread_setcanceltype(int type, int *oldtype)
    設定本執行緒取消動作的執行時機，type由兩種取值：PTHREAD_CANCEL_DEFFERED和PTHREAD_CANCEL_ASYCHRONOUS，僅當Cancel狀態為Enable時有效，分別表示收到訊號後繼續執行至下一個取消點再退出和立即執行取消動作（退出）；oldtype如果不為NULL則存入運來的取消動作型別值。
  • 取消點：取消一個執行緒，它通常需要被取消執行緒的配合。執行緒在很多時候會檢視自己是否有取消請求
    如果有就主動退出， 這些檢視是否有取消的地方稱為取消點
    很多地方都是包含取消點，包括
    pthread_join()、 pthread_testcancel()、pthread_cond_wait()、 pthread_cond_timedwait()、sem_wait()、sigwait()、write、read,大多數會阻塞的系統呼叫，在linux中man pthreads檢視取消點函式。

例項

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
void * pthread_func(void *arg)
{
    pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE,NULL);//set pthread's state ,can't cancel
    printf("i am new pthread\n");
    sleep(4);
    printf("set the new pthread be can cancel\n");
    pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_ENABLE,NULL);
    //pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE,NULL);//情況二：第二次也設定為執行緒不能被取消。
    //pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS,NULL);//情況三：將這裡取掉登出，就變成立即取消
    printf("i am the first point of cancel\n");
    printf("i am the second point of cancel\n");
    return (void *)0;//如果是正常的退出，還回值為0
}

int main()
{
    pthread_t pid;
    int err;
    void *val;//new pthread return value

    err=pthread_create(&pid,NULL,pthread_func,NULL);//create a new pthread
    if(err!=0)
    {
        printf("create new pthread failed\n");
        return -1;
    }
    sleep(2);

    pthread_cancel(pid);//取消新執行緒
    pthread_join(pid,&val);//join the new pthread,nutil new pthread over;
    printf("new pthread return val=%d\n",(int *)val);//列印0,正常退出，列印為-1時，說明新執行緒是被取消退出的。

    return 0;
}

1、

2、把情況二處註釋取掉

3、把情況二處註釋、情況三處註釋取掉

• 向執行緒傳送訊號：int pthread_kill(pthread_t thread, int sig);
  是向執行緒傳送signal。大部分signal的預設動作是終止程序的執行，所以，我們才要用sigaction()去抓訊號並加上處理函式。
  向指定ID的執行緒傳送sig訊號，如果執行緒程式碼內不做處理，則按照訊號預設的行為影響整個程序，也就是說，如果你給一個執行緒傳送了SIGQUIT，但執行緒卻沒有實現signal處理函式，則整個程序退出。
  如果要獲得正確的行為，就需要線上程內實現sigaction了。
  所以，如果int sig的引數不是0，那一定要清楚到底要幹什麼，而且一定要實現執行緒的訊號處理函式，否則，就會影響整個程序。
  如果int sig是0呢，這是一個保留訊號，其實並沒有傳送訊號，作用是用來判斷執行緒是不是還活著。
• 清除操作：執行緒可以安排它退出時的清理操作，這與程序的可以用atexit函式安排程序退出時需要呼叫的函式類似。這樣的函式稱為執行緒清理處理程式。執行緒可以建立多個清理處理程式，處理程式記錄在棧中，所以這些處理程式執行的順序與他們註冊的順序相反
  pthread_cleanup_push（void （rtn）（void）， void *args）//註冊處理程式
  pthread_cleanup_pop（int excute）//清除處理程式
  當執行以下操作時呼叫清理函式，清理函式的引數由args傳入
  1、呼叫pthread_exit
  2、響應取消請求
  3、用非零引數呼叫pthread_cleanup_pop

練習

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
void clean_first(void *arg)
{
    printf("%s first clean\n",(char *)arg );

}
void clean_second(void *arg)
{
    printf("%s second clean\n", (char *)arg);


}

void *pthread_func1(void *arg)
{
    printf("this is new pthread1\n");
    pthread_cleanup_push(clean_first,"pthread1");
    pthread_cleanup_push(clean_second,"pthread1");

    pthread_cleanup_pop(1);
    pthread_cleanup_pop(0);

    return (void *)1;
}

void *pthread_func2(void *arg)
{
    printf("this is new pthread2\n");
    pthread_cleanup_push(clean_first,"pthread2");
    pthread_cleanup_push(clean_second,"pthread2");
    pthread_exit((void *)2);
    pthread_cleanup_pop(0);
    pthread_cleanup_pop(0);


}

int main()
{
    pthread_t pid;
    int err;
    err = pthread_create(&pid,NULL,pthread_func1,NULL);
    if(err!=0)
    {
        printf("create first new pthread failed\n");
        return -1;
    }
    err = pthread_create(&pid,NULL,pthread_func2,NULL);
    if(err!=0)
    {
        printf("create second new pthread failed\n");
        return -2;
    }
    sleep(5);

    return 0;
}

結果：