muduo库学习之C++多线程系统编程精要03——线程的创建与销毁

东阳的学习笔记

线程的创建

线程的创建比销毁要容易得多,只需要遵守下面几条原则即可:

  1. 程序库不应该在未提前告知的情况下创建自己的“背景线程”
  2. 尽量用相同的方式创建线程,例如muduo::Thread
  3. 在进入main()函数之前不应该启动线程
  4. 程序中线程的创建最好能在初始化阶段全部完成

1. 程序库不应该在未提前告知的情况下创建自己的“背景线程”

  • 线程是稀缺资源,如果程序库暗地里使用了线程,可能会导致高估系统的可用资源。
  • 一旦程序中有不只一个线程就很难安全的 fork,因此程序库最好不要偷偷使用线程

2. 尽量用相同的方式创建线程,例如muduo::Thread

  • 这样就容易在线程的启动核销毁阶段做统一的簿记工作.比如说将当前线程的ID缓存起来,以后再取线程ID就不必再陷入内核

请注意:我们必须考虑野生线程的可能。因此它必须每次都检查缓存的线程id是否有效,而不能假定在线程启动阶段已经缓存好了id,直接返回缓存值就行了

3. 在进入main()函数之前不应该启动线程

  • 因为这破坏了初始化全局对象的基本假设。万一将来代码改动之后造成该线程访问了未经初始化的全局对象,那么这种隐晦错误查起来就很费劲了。因此全局对象不能创建线程

4. 程序中线程的创建最好能在初始化阶段全部完成

  • 在程序运行期间不再创建核销毁线程,我们很容易就能把计算任务和 IO任务分配到已有的线程,代价只有新建线程的几分之一

线程的销毁

线程的销毁有几种方式:

  • 自然死亡。从线程主函数返回,线程正常退出
  • 非正常死亡。从线程主函数抛出异常或线程触发segfault信号等非法操作(通常伴 随进程死亡。如果程序中的某个线程意外终止,我不认为让进程继续带伤运行下去有何必要)
  • 自杀。在线程中调用pthread_exit()来立刻退出线程
  • 他杀。其他线程调用pthread_cancel()来强制终止某个线程

pthread_cancel 与 C++

  • ****POSIX threads有cancellation point(取消点)这个概念,****意思是线程执行到取消点有可能会被终止(cancel)(如果别的线程对它调用了pthread_cancel()的话)

  • POSIX标准列出了必须或者可能是cancellation point的函数

    ,相关链接为:

    • https://stackoverflow.com/questions/433989/what-are-the-posix-cancellation-points
    • https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/000095399/functions/xsh_chap02_09.html#tag_02_09_05_02
  • C++与C的不同:

    • 在C++中,cancellation point的实现与C语言有所不同,线程不是执行到此函数就立刻终止,而是该函数会抛出异常
    • 这样可以有机会执行stack unwind(栈展开),析构栈上对象(特别是释放持有的锁)
    • 如果一定要使用cancellation point,建议读一读Ulrich Drepper写的Cancellation and C++ Exceptions短文(udrepper.livejournal.com/21541.html)。不过按我的观点,不应该从外部杀死线程

exit(3)在C++中不是线程安全的

exit()函数在C++中的作用除了终止进程,还会析构全局对象和已经构造完的函数静态对象。这有潜在的死锁可能

这其实不是exit()的过错,而是全局对象析构的问题:

  • C++标准没有照顾全局对象在多线程环境下的析构
  • 如果确实需要主动结束线程,则可以考虑用_exit系统调用。它不会试图析构全局对象,但是也不会执行其他任何清理工作,比如flush标准输出

在长期运行的服务器中可以让进程进入拒绝服务状态,然后就可以直接杀掉了

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