UNIX环境编程学习笔记（28）——多线程编程(三)：线程的取消

lienhua34
2014-11-24

1 取消线程

pthread 提供了pthread_cancel 函数用于请求取消同一进程中的其他线程。

#include <pthread.h>

int pthread_cancel(pthread_t tid);

返回值:若成功则返回0,否则返回错误编码

pthread_cancel 调用并不会立即终止目标线程,而只是向目标线程发出取消请求。调用线程不等待目标线程终止,在默认情况下,目标线程在取消请求发出以后还是继续运行的,直到目标线程到达某个取消点。取消点是线程检查是否被取消并按照请求进行动作的一个位置。

下面我们来看个线程取消的例子。主线程创建一个新线程,新线程循环睡眠 5 秒钟然后返回 2. 而主线程在创建新线程之后睡眠 2 秒钟便调用pthread_cancel 来请求取消新线程。最后获取新线程的退出状态。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>

void *
my_thread(void *arg)
{
    int i=0;

    printf("[new thread]: I will sleep 5 seconds.
");
    while (i < 5) {
      sleep(1);
      i = i + 1;
      printf("[new thread]: %d
", i);
    }
    printf("[new thread]: exit now.
");
    return ((void *)0);
}

int
main(void)
{
  int err;
  pthread_t tid;
  void *tret;

  err = pthread_create(&tid, NULL, my_thread, NULL);
  if ( err != 0) {
    printf("can't create thread: %s
", strerror(err));
    exit(-1);
  }

  sleep(2);
  printf("[main thread]: cancel new thread.
");
  err = pthread_cancel(tid);
  if (err != 0) {
    printf("can't cancel thread: %s
", strerror(err));
    exit(-1);
  }

  err = pthread_join(tid, &tret);
  if (err != 0) {
    printf("can't join with new thread: %s
", strerror(err));
    exit(-1);
  } else {
    if (PTHREAD_CANCELED == tret) {
      printf("new thread has been canceled.
");
    } else {
      printf("new thread exit code: %d
", (int)tret);
    }
  }
  
  exit(0);
}

编译该程序,生成并执行文件pthread_cancel_demo,

lienhua34:demo$ gcc -o pthread_cancel_demo -pthread pthread_cancel_demo.c
lienhua34:demo$ ./pthread_cancel_demo
[new thread]: I will sleep 5 seconds.
[new thread]: 1
[main thread]: cancel new thread.
new thread has been canceled.

如果某个线程响应了取消请求相当于调用了参数为PTHREAD_CANCELED的pthread_exit 函数。

2 线程取消属性

前面学习了可以通过pthread_attr_t 结构来控制线程的属性。但是有两个与线程取消的属性没有包含在pthread_attr_t 结构中,它们是可取消状态和可取消类型。

2.1 可取消状态

可取消状态属性是个使能属性,控制了线程是否要响应其他线程的取消请求。该属性可以是PTHREAD_CANCEL_ENABLE,或者是PTHREAD_CANCEL_DISABLE。线程的可取消属性默认为前者。如果设置为后者,则线程将不会响应取消请求,不过取消请求对于该线程来说处于未决状态,当可取消状态再次变为PTHREAD_CANCEL_ENABLE 时,线程将在下个取消点上对所有未决的取消请求进行处理。

线程可以通过调用pthread_setcancelstate 函数来修改其可取消状态。

#include <pthread.h>

int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);

返回值:若成功则返回0,否则返回错误编号

该函数将线程的当前可取消状态设置为 state,并通过 oldstate 返回原来的可取消状态。

下面我们来看那个例子,我们在上面的pthread_cancel_demo.c 程序的新线程入口函数my_thread 的开始调用pthread_setcancelstate 函数将新线程的可取消状态设置为PTHREAD_CANCEL_DISABLE。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>

void *
my_thread(void *arg)
{
    int i=0;
    int err;
    err = pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE, NULL);
    if (err != 0) {
      printf("[new thread]: can't set cancel state: %s
", strerror(err));
    }
    printf("[new thread: disable cancel state.
");
    
    printf("[new thread]: I will sleep 5 seconds.
");
    while (i < 5) {
      sleep(1);
      i = i + 1;
      printf("[new thread]: %d
", i);
    }
    printf("[new thread]: exit now.
");
    return ((void *)0);
}

int
main(void)
{
  int err;
  pthread_t tid;
  void *tret;

  err = pthread_create(&tid, NULL, my_thread, NULL);
  if ( err != 0) {
    printf("can't create thread: %s
", strerror(err));
    exit(-1);
  }

  sleep(2);
  printf("[main thread]: cancel new thread.
");
  err = pthread_cancel(tid);
  if (err != 0) {
    printf("can't cancel thread: %s
", strerror(err));
    exit(-1);
  }

  err = pthread_join(tid, &tret);
  if (err != 0) {
    printf("can't join with new thread: %s
", strerror(err));
    exit(-1);
  } else {
    if (PTHREAD_CANCELED == tret) {
      printf("new thread has been canceled.
");
    } else {
      printf("new thread exit code: %d
", (int)tret);
    }
  }
  
  exit(0);
}

编译该程序,生成并执行pthread_cancel_demo 文件,

lienhua34:demo$ gcc -o pthread_cancel_demo -pthread pthread_cancel_demo.c
lienhua34:demo$ ./pthread_cancel_demo
[new thread: disable cancel state.
[new thread]: I will sleep 5 seconds.
[new thread]: 1
[main thread]: cancel new thread.
[new thread]: 2
[new thread]: 3
[new thread]: 4
[new thread]: 5
[new thread]: exit now.
new thread exit code: 0

从上面的运行结果与前一节的运行结果对比,我们可以看出将新线程的可取消状态设置为PTHREAD_CANCEL_DISABLE 后,新线程没有响应主线程的取消请求。

2.2 可取消类型

上面所说的线程在到达某个取消点的时候会去检查一下是否被取消。这种取消类型也称为延迟取消。另外,还有一种取消类型是异步取消。当线程的取消类型为异步取消时,线程可以在任意时间被取消。

线程可以通过调用pthread_setcanceltype 来修改线程的取消类型。

#include <pthread.h>

int pthread_setcanceltype(int type, int *oldtype);

返回值:若成功则返回0,否则返回错误编号

其中type参数可以是PTHREAD_CANCEL_DEFERRED(延迟取消), 或者PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS(异步取消)。该函数将线程的当前可取消类型设置为 type,然后将原来的可取消类型通过 oldtype 参数返回。

(done)