分离式线程

Posted 2020-08-30 Andy Niu ----程序，篮球，羽毛球，科普

1、技术都是为了解决实际问题的，考虑下面的场景：
    主线程创建一个子线程，子线程做一些任务，在主线程上，等待子线程完成任务，然后向下运行。代码如下：
    #include <stdio.h>
    #include <pthread.h>
    #include <unistd.h>
    
    void* FuncA(void* arg)
    {
        printf("FuncA Time[%d]\n", time(NULL));
        sleep(2);
    }
    
    int main(int argc,char* argv[])
    {
        pthread_t threadA;
        pthread_create(&threadA, NULL, FuncA, NULL);
    
        pthread_join(threadA,NULL);
        printf("main  Time[%d]\n", time(NULL));
        getchar();
        return 0;
    }
    
    [[email protected] thread]$ g++ -o main main.cpp -lpthread
    [[email protected] thread]$ ./main
    FuncA Time[1477297071]
    main  Time[1477297073]
2、可以看到，主线程阻塞在pthread_join，那么问题来了，如何让主线程不阻塞在pthread_join呢？
3、上面产生的原因是：默认创建的线程A不是分离的，也就是被主线程关联。
    因此，解决办法是：创建线程A的时候，把它设置成分离的，不再被别的线程关联。如下：
    #include <stdio.h>
    #include <pthread.h>
    #include <unistd.h>
    
    void* FuncA(void* arg)
    {
        printf("First  FuncA Time[%d]\n", time(NULL));
        sleep(2);
        printf("Second FuncA Time[%d]\n", time(NULL));
    }
    
    int main(int argc,char* argv[])
    {
        pthread_t threadA;
        pthread_attr_t pAttr;
        pthread_attr_init(&pAttr);
        pthread_attr_setdetachstate(&pAttr,PTHREAD_CREATE_DETACHED);
        pthread_create(&threadA, &pAttr, FuncA, NULL);
    
        int ret = pthread_join(threadA,NULL);
        printf("pthread_join ret[%d]\n",ret);
        printf("main  Time[%d]\n", time(NULL));
        getchar();
        return 0;
    }
    
    [[email protected] thread]$ g++ -o main main.cpp -lpthread
    [[email protected] thread]$ ./main
    pthread_join ret[22]
    main  Time[1477298407]
    First  FuncA Time[1477298407]
    Second FuncA Time[1477298409]
    不再阻塞。
4、注意：设置了分离状态【PTHREAD_CREATE_DETACHED】，pthread_join返回错误。
    改成可结合状态【PTHREAD_CREATE_JOINABLE】，pthread_join返回成功，如下：
    pthread_attr_setdetachstate(&pAttr,PTHREAD_CREATE_JOINABLE);
    
    [[email protected] thread]$ g++ -o main main.cpp -lpthread
    [[email protected] thread]$ ./main 
    First  FuncA Time[1477298637]
    Second FuncA Time[1477298639]
    pthread_join ret[0]
    main  Time[1477298639]
5、还有一种办法，就是创建线程A之后，也就是在线程A运行的时候，进行分离操作，如下：
    #include <stdio.h>
    #include <pthread.h>
    #include <unistd.h>
    
    void* FuncA(void* arg)
    {
        printf("First  FuncA Time[%d]\n", time(NULL));
        sleep(2);
        printf("Second FuncA Time[%d]\n", time(NULL));
    }
    
    int main(int argc,char* argv[])
    {
        pthread_t threadA;
        pthread_create(&threadA, NULL, FuncA, NULL);
    
        pthread_detach(threadA);
        pthread_join(threadA,NULL);
        printf("main  Time[%d]\n", time(NULL));
        getchar();
        return 0;
    }
    
    [[email protected] thread]$ g++ -o main main.cpp -lpthread
    [[email protected] thread]$ ./main
    main  Time[1477298924]
    First  FuncA Time[1477298924]
    Second FuncA Time[1477298926]
6、线程是可结合（joinable）或者分离的（detached）。
    对于可结合线程A，被主线程回收资源（比如A的线程栈）和杀死，在主线程join线程A之前，线程A的资源是不会被释放的。
    对于分离式线程A，在它终止后，系统会自动释放线程A的资源。
7、对于分离式线程A，考虑一种极端的情况，分离式线程执行特别快，在pthread_create返回之前就已经终止了。
    这就意味着，pthread_create返回的数据是垃圾数据。
8、怎么解决上面的问题？
    在分离式线程A中执行pthread_cond_timewait函数，让当前线程等待一会，确保pthread_create返回的时候，当前线程还没有终止。
    还有一种办法，使用PV操作，分离式线程内先执行P操作，卡在这里。在主线程pthread_create之后进行V操作，
    从而确保pthread_create之后，分离式线程刚开始执行。