多线程资源回收学习–pthread_cleanup_push/pop

2017 年 3 月 11 日, iamjs, 0

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()或者从线程函数中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（例如线程取消），或者由于自身运行出错（比如访问非法地址）而退出，这种退出方式是不可预见的。

个人觉得，还有一种，是进程被强制杀死或退出，这种整个进程已经结束，资源会被系统自动回收，因此并没有存在需要回收资源的需求。

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，如何保证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，就是一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，如果线程处于响应取消状态，且采用异步方式响应，或者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。在正常退出状态下，我们可以通过主线程等待子线程，由pthread_join()回收资源，但是异常退出状态则没有办法通过pthread_join()回收，这时候在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()之间的程序段中的终止动作（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。

pthread_cleanip_push/pop是以宏方式实现的，在pthread.h中的定义：

1
2
3
4
5
6
7
8

#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”{“，而pthread_cleanup_pop()带有一个”}”，因此这两个函数必须成对出现，且必须位于程序的同一级别的代码段中才能通过编译。

pthread_cleanup_push()/pthread_cleanup_pop()采用先入后出的栈结构管理，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；从pthread_cleanup_push的调用点到pthread_cleanup_pop之间的程序段中的终止动作（包括调用pthread_exit()和异常终止，不包括return）都将执行pthread_cleanup_push()所指定的清理函数。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。

个人觉得，pthread_cleanup_push/pop这对函数的使用类似注册的机制，并不像逻辑流处理。

下面是一篇关于pthread_cleanip_push/pop使用的细致介绍：

[Linux]pthread学习笔记

文章参考：线程取消(pthread_cancel)

获取Linux线程id（转） 使用条件变量信号量实现生产者消费者实例