Linux线程：线程的创建、属性、回收、退出与取消方式

线程的创建

在 Linux 系统中，线程通常使用 POSIX 线程库（pthread）进行创建和管理。创建线程的主要函数是 pthread_create，其原型如下：

#include <pthread.h>

int pthread_create(pthread_t *thread, 
                   const pthread_attr_t *attr,
                   void *(*start_routine)(void *), 
                   void *arg);

• thread：指向线程标识符的指针，用于存储新线程的 ID；
• attr：用于设置线程属性，若传入 NULL，则使用默认属性；
• start_routine：线程要执行的函数起始地址；
• arg：传递给线程函数的参数。

若线程创建成功，函数返回 0；否则返回错误代码。

线程属性

线程属性通过 pthread_attr_t 结构体进行设置，常用的属性包括：

• 分离状态：可设置为分离（PTHREAD_CREATE_DETACHED）或非分离（PTHREAD_CREATE_JOINABLE）状态；
• 调度策略与优先级：例如 SCHED_FIFO、SCHED_RR 或 SCHED_OTHER；
• 栈大小与地址：允许自定义线程栈的大小和位置。

设置属性的基本步骤包括：

1. 初始化属性对象：pthread_attr_init；
2. 设置具体属性：如 pthread_attr_setdetachstate；
3. 使用该属性创建线程；
4. 销毁属性对象：pthread_attr_destroy。

线程回收

线程回收主要指对处于非分离状态（joinable）的线程进行资源回收，通过 pthread_join 函数实现：

int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);

该函数会阻塞调用线程，直到目标线程执行完毕，并可通过 retval 获取其返回值（若有）。对于已设置为分离状态的线程，无法使用 pthread_join，其资源在线程终止时会自动释放。

线程退出

线程可以通过以下方式正常退出：

• 从线程函数中通过 return 返回；
• 调用 pthread_exit 函数显式退出：

void pthread_exit(void *retval);

pthread_exit 允许线程主动退出，并可传递返回值给等待回收它的线程。即使主线程调用 pthread_exit，也不会影响其他正在运行的线程。

线程取消方式

线程取消是一种异步终止线程的机制，通过 pthread_cancel 函数实现：

int pthread_cancel(pthread_t thread);

取消行为受以下两个设置的影响：

• 取消状态：
  • PTHREAD_CANCEL_ENABLE（默认）：允许取消；
  • PTHREAD_CANCEL_DISABLE：忽略取消请求。
• 取消类型：
  • 延迟取消（Deferred）：PTHREAD_CANCEL_DEFERRED（默认），取消请求被挂起，直到线程执行到某个取消点（如某些阻塞型系统调用）；
  • 异步取消（Asynchronous）：PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS，线程可在任意指令点被取消。

可以使用以下函数设置取消特性：

• pthread_setcancelstate：设置取消状态；
• pthread_setcanceltype：设置取消类型；
• pthread_testcancel：手动设置取消点。

为避免资源泄漏，通常建议结合清理处理程序（pthread_cleanup_push 和 pthread_cleanup_pop）进行资源释放。

通过上述机制，Linux 提供了强大而灵活的线程管理功能，开发者可以根据实际需求选择适当的线程控制方法，以实现高效、安全的多线程编程。