5.5 Linux 应用开发 线程(二)
一、线程的基本控制
1. 线程的 3 种退出方式
（1）从启动函数 return 退出。
- 语法：return (void*)1;
- 说明：返回值作为线程退出码，仅正常退出时生效，不会触发线程清理函数（面试高频坑点）。
（2）被同进程其他线程取消。
- 函数：int pthread_cancel(pthread_t tid)。
- 返回值：成功返回 0，失败返回错误码。
- 核心前提：被取消线程必须有取消点。
取消点：线程遇到阻塞代码（如sleep、read、pthread_cond_wait等）时，会检查取消请求。
无阻塞代码的线程，需手动调用 pthread_testcancel( ) 设置取消点。
（3）主动调用 pthread_exit 退出。
- 函数：void pthread_exit(void *rval);
- 说明：rval 为线程退出码，会触发线程清理函数执行，是推荐的线程退出方式。
2. 等待回收线程（pthread_join）
对于一个默认属性的线程来说，线程占用的资源不会因其退出而得到释放。
- 函数：
int pthread_join(pthread_t tid, void **retval); - 返回值：成功返回 0
- 关键特性：
- 阻塞函数：调用线程会一直阻塞，直到目标线程执行完毕。
- 资源回收：默认属性（非分离）的线程退出后，资源不会自动释放，必须通过 pthread_join 回收，否则会造成内存泄漏。
- 状态变更：join 后线程会自动变为分离状态。
- 失败场景：若目标线程已分离，调用 pthread_join 会直接失败。
- 参数说明：retval用于接收线程的退出码，不需要可传NULL。
3. 线程分离（Detach）
（1）两种分离方式
- 方式一：创建后主动分离（常用）
- 函数：int pthread_detach(pthread_t thread);
- 说明：成功返回 0，建议紧跟在pthread_create后使用
- 效果：线程与主线程断开联系，结束后自动释放资源，不会产生僵尸线程，无法再被 join
- 方式二：创建时设置分离属性
pthread_attr_t attr; // 声明属性 pthread_attr_init(&attr); pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED); // 用该attr创建的线程默认分离
（2）分离线程核心特性（面试必背）
- 分离线程退出后自动释放资源，无需
pthread_join。 - 分离后不可再被
join，不可恢复为非分离状态。 - 动态分配的内存（如
malloc）仍需手动释放，不受分离属性影响。
4. 线程取消（Cancel）
（1） 取消核心逻辑
- 函数：
int pthread_cancel(pthread_t tid); - 本质：向目标线程发送取消请求，而非立即终止
- 生效条件：线程必须遇到取消点才会响应请求
（2）手动控制取消
- 手动设置取消点：
void pthread_testcancel(void); - 作用：在无阻塞的计算型线程中，手动插入取消检查点，让线程能响应取消请求
- 设置取消状态：
int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);
- PTHREAD_CANCEL_ENABLE（默认）：允许线程响应取消请求。
- PTHREAD_CANCEL_DISABLE：禁用取消，取消请求会被挂起，直到重新启用。
- 发送的取消命令会被挂起，直到线程恢复可取消状态。
5. 向线程发送信号（pthread_kill）
int pthread_kill(pthread_t tid, int sig); // 返回值：成功返回0，失败返回错误码（不会发送信号） // sig = 0（保留信号）：不实际发送信号，仅用于检查目标线程是否存活（面试高频考点） // sig ≠ 0：向指定线程发送对应信号，需提前用signal()/sigaction()注册处理函数，否则按系统默认行为处理（通常终止进程）
- 关键特性：信号处理逻辑与进程信号完全一致，线程共享进程的信号处理函数。
6. 线程的清理程序（Cleanup Handler）
（1）注册清理函数
void pthread_cleanup_push(void (*routine)(void *), void *arg); // routine：线程退出时执行的清理回调（如释放锁、释放内存） // arg：传递给回调函数的参数 // 必须与pthread_cleanup_pop成对嵌套，否则编译报错
（2）弹出 / 执行清理函数
void pthread_cleanup_pop(int execute); // execute = 0：仅弹出栈，不执行清理函数 // execute ≠ 0：弹出栈并执行清理函数
（3）回调函数触发条件（面试高频）
满足以下任意一种情况，清理函数会自动执行：
- 线程被
pthread_cancel取消 - 线程调用
pthread_exit主动退出 - 调用
pthread_cleanup_pop(非0)主动触发
- 避坑点：线程从启动函数
return退出，不会触发清理函数！
二、线程同步
1. 互斥量
互斥量是线程同步最基础的工具，用于保证共享资源同一时间仅被一个线程访问，解决竞态条件问题。
（1）互斥锁初始化
- 方式 1：动态初始化（推荐，适用于动态分配 / 局部互斥量）
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *attr); // mutex：待初始化的互斥量指针 // attr：互斥量属性，默认传NULL（默认属性） // 返回值：成功返回0
- 方式 2：静态初始化（适用于全局 / 静态互斥量）
无需手动销毁，进程退出时自动释放。
pthre
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