C++ 对象是怎么死的?POSIX 线程篇(pthread)

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★三种死法
★类对象的析构
★关于主线程之死

上一个帖子聊完了 Win32 环境下和线程有关的 C++ 对象死亡问题,今天该说说 POSIX 的线程库 pthread 了。如果你对 pthread 不太了解,可以先看看维基百科的介绍。

★三种死法

废话少说,照例先介绍三种死法。

◇自然死亡

上一个帖子已经介绍了 Win32 线程的自然死亡,pthread 的自然死亡和它差不多,也是线程对应的线程函数通过 return 返回。

◇自杀

对于“自杀”,POSIX 使用 pthread_exit 函数来实现。就一种方式,相比 Win32 的自杀简单多了,此处省去不少口水。

◇它杀

虽然 pthread 的自杀简单,但是它杀就比较复杂了。所以,我把口水转移到这里,重点说一下它杀的方式。
在 pthread 库中主要使用 pthread_cancel 杀线程。用 pthread_cancel 取消线程还分两种情况:“异步取消”(PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS)和“延迟取消”(PTHREAD_CANCEL_DEFERRED)。“异步取消”是相当粗暴的,不管三七二十一,直接把线程干掉;而“延迟取消”则比较温柔,被取消的线程会继续运行直到遇见某个“取消点”才终止。由于本帖不是 pthread 的入门扫盲帖,关于什么是“取消点”以及线程取消的其它细节,请参考 pthread API 手册。
有同学可能会问了,pthread_kill 难道不是用来“它杀”的?其实 pthread_kill 只不过是给指定的线程发送信号(signal)而已。哎,当初也不知道是哪个家伙起了 pthread_kill 这个函数名,误导了不少同学。另外,使用 pthread_kill 有一点要小心,如果对应的线程【没有】处理收到的信号,则该信号可能会影响线程所在的进程,某些情况下可能会导致进程终止(相当于进程自杀)。

★类对象的析构

上一个帖子已经分析过,和线程有关的 C++ 对象,也就是两种局部对象。请看这两种对象在不同死法上,是否能正常析构。
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| | 局部非静态对象 | 局部静态对象 |
|自然死亡 | 能 | 能 |
|自杀 | 不一定能 | 能 |
|它杀(延迟) | 不一定能 | 能 |
|它杀(异步) | 不能 | 能 |
----------------------------
对于上述对照表中的“不一定能”,俺来详述一下,为啥是“不一定”:
经俺亲自测试,在 Linux 平台(具体是 RHEL3,GCC 3.2.3)下是能够析构,但是在 Cygwin(具体是 Windows 2003,GCC 3.4.4)中不能。由于现象不一致,俺只好注明“不一定能”。
由于pthread在不同的操作系统上的实现可能有差异,说不定在某些环境下,自杀和它杀的表现会和上述不一致。假如你发现自己碰到的实际情况和上述不符合,欢迎在本文留言告知俺,俺会补充到本文中 :-)
从上述结果来看,“异步它杀”是最不安全的,“自然死亡”依然是最安全的。至于“自杀”和“延迟它杀”,则要看具体的环境了。

★关于主线程之死

啥是主线程,上一个帖子已经介绍过了,此处不再多啰嗦。在 POSIX 系统里,主线程的自然死亡也会引发 exit 被调用,从而导致其它线程被野蛮地干掉(这个情形和 Windows 系统类似)。如果你希望主线程退出【不】引发进程自杀,可以使用 pthread_exit 来结束主线程,并让其它线程继续运行。不过由于线程自杀在某些环境下也【不】安全,所以俺建议还是让主线程最后退出比较稳妥。

POSIX 系统中,线程相关的对象析构问题,就聊到这里。

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