MyWackoSite: КурсОперационныеСистемы/ПрактикумPosixThreads/PthreadLectures/CreateExit ...

В ходе этого раздела вы изучите

• Создание нитей с атрибутами по умолчанию
• Передачу параметров нити
• Завершение нити
• Ожидание завершения другой нити
• Принудительное завершение нити
• Обработку принудительного завершения нити

Создание нитей с атрибутами по умолчанию

В POSIX Thread API нить создается библиотечной функцией pthread_create(3C).

Параметры этой функции:


Возвращаемое значение

Коды ошибок

Пример 1
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> #include <string.h> void * thread_body(void * param) { sleep(1); printf("Child\n"); } /* * creates thread with default attributes and no parameters * sleeps enough time to ensure that thread will print his message * (under reasonable conditions) */ int main(int argc, char *argv[]) { pthread_t thread; int code; int i; code=pthread_create(&thread, NULL, thread_body, NULL); if (code!=0) { char buf[256]; strerror_r(code, buf, sizeof buf); fprintf(stderr, "%s: creating thread: %s\n", argv[0], buf); exit(1); } sleep(5); return (EXIT_SUCCESS); }

Завершение нити

Для завершения нити используется функция pthread_exit(3C). Эта функция всегда завершается успешно и принимает единственный параметр, указатель на код возврата типа void *. Как и в случае с pthread_create(3C), библиотека никогда не пытается обращаться к значению этого параметра как к указателю, поэтому его можно использовать для передачи скалярных значений.

Другой способ завершения нити – это возврат управления из функции start_routine при помощи оператора return. Поскольку функция start_routine должна возвращать тип void *, все ее операторы return должны возвращать значение. Этот способ практически полностью эквивалентен вызову pthread_exit(3C) с тем же самым значением.


Пример 2
#include <pthread.h> #include <unistd.h> #include <iostream> class TestClass { public: int value; TestClass(int parameter) { std::cout << "Constructed " << parameter << "\n"; value=parameter; } ~TestClass() { std::cout << "destructed " << value << "\n"; } }; extern "C" { void *body_forexit(void * param) { TestClass a(1); sleep(1); pthread_exit((void *)a.value); return (void *)a.value; } void *body_forreturn(void * param) { TestClass b(2); sleep(2); return (void *)b.value; } } // extern "C" int main() { pthread_t thread1, thread2; pthread_create(&thread1, NULL, body_forexit, NULL); pthread_detach(thread1); pthread_create(&thread2, NULL, body_forreturn, NULL); pthread_detach(thread2); pthread_exit(NULL); return 0; }






При использовании для размещения возвращаемого значения malloc(3C) возникает опасность утечки памяти. Действительно, если для размещения значения использовать malloc(3C), то нить, получающая наше значение, должна его освободить. Но если эта нить получит сигнал принудительного завершения (pthread_cancel(3C)), то она не дождется нашего завершения и не освободит наше значение.

Ожидание завершения нити

Для ожидания завершения нити и получения ее кода возврата используется библиотечная функция pthread_join(3C). Эта функция имеет два параметра, идентификатор нити типа pthread_t, и указатель на переменную типа void *, в которой размещается значение кода возврата. Если в качестве второго параметра передать нулевой указатель, код возврата игнорируется.

Если требуемая нить еще не завершилась, то нить, сделавшая вызов pthread_join(3С), блокируется. Если такой нити (уже) не существует, pthread_join(3C) возвращает ошибку ESRCH.

Когда нить завершается, то связанные с ней ресурсы существуют до того момента, пока какая-то другая нить не вызовет pthread_join(3C). Однако к тому моменту, кода pthread_join завершается, все ресурсы, занятые нитью (стек, thread local data, дескриптор нити) уничтожаются.

В отличие от процессов Unix, где системный вызов wait(2) может использовать только родитель по отношению к потомкам, любая нить может ждать завершения любой другой нити того же процесса. Если несколько нитей ждут завершения одной и той же нити, которая еще не завершилась, все эти нити блокируются. Однако при завершении нити одна из ожидавших нитей получает код возврата, а остальные ошибку ESRCH.

Если нить пытается ожидать сама себя, она получает ошибку EDEADLK.

Еще одна важная функция, связанная с ожиданием завершения нити – это функция pthread_detach(3C). Эта функция указывает, что все ресурсы, связанные с нитью, необходимо уничтожать сразу после завершения этой нити. При этом уничтожается и код возврата такой нити – при попытке сделать pthread_join(3C) на нить, над которой перед этим сделали pthread_detach(3C), возвращается код ошибки EINVAL.

В руководстве по pthread_detach(3C) в системе Solaris 10 сказано, что главное применение pthread_detach(3C) – это ситуация, когда родитель, ожидавший завершения дочерней нити, получает pthread_cancel(3C). В действительности, существуют и другие применения «отсоединенных» нитей.

Не обязательно делать pthread_detach(3C) на уже запущенную нить; в атрибутах нити (pthread_attr_t) можно указать, что нить следует запускать в уже «отсоединенном» состоянии. Это рассматривается в следующей лекции.

Разумеется, нить, над которой сделали pthread_detach(3C), не должна выделять память под возвращаемое значение при помощи malloc(3C) – ведь никто не сможет освободить эту память и это приведет к утечке памяти.

Рекомендованного стандартом способа проверить собственную «отсоединенность» нет. Из предыдущего описания можно предположить, что для проверки «отсоединенности» можно было бы использовать код возврата pthread_join(3C) для собственного идентификатора нитей – для «отсоединенных» нитей это должен быть EINVAL, а для «неотсоединенных» – EDEADLK. Для Solaris 10 и Linux 2.6 это действительно так (во всяком случае для Debian Sarge), однако в Linux 2.4 ptread_join(pthread_self(), NULL) всегда возвращает EDEADLK. Как ведет себя pthread_join на вашей системе, можно проверить при помощи программы примера 3.

Пример 3
#include <pthread.h> #include <errno.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <string.h> void * thread_body(void *unused) { pthread_t self; int code; self=pthread_self(); code=pthread_join(self, NULL); printf("Joining self before detach, error code=%d, message %s\n", code, strerror(code)); pthread_detach(self); code=pthread_join(self, NULL); printf("Joining self after detach, error code=%d, message %s\n", code, strerror(code)); return NULL; } int main() { pthread_t thread; pthread_create(&thread, NULL, &thread_body, NULL); pthread_exit(NULL); return 0; }