主线程退出后线程访问共享变量

Posted 2023-02-16

【中文标题】主线程退出后线程访问共享变量

【英文标题】：thread access shared variables after main thread exit

【发布时间】：2015-06-07 23:47:59

【问题描述】：

如果分离线程在调用线程退出后访问共享变量（例如全局变量）并破坏共享变量，在多线程 C++ 程序中会发生什么？

class A 
 public:
  A()  printf("Constructing A\n"); 
  ~A()  printf("Destructing A\n"); 
  void printSomething()  printf("A is printing\n"); 


A a;

void thread_func() 
  printf("begin thread.\n");
  sleep(3); // make sure main thread exit first
  a.printSomething();
  printf("ending thread");


int main(int argc, char** argv) 
  std::thread t(thread_func);
  t.detach();

  return 0;

程序产生：

bash$ ./a.out
Constructing A
Destructing A
bash$

似乎主线程创建了全局变量 a 并在退出时将其销毁。那么如果分离的子线程尝试访问这个全局变量，3秒后会发生什么？

另一个困惑是，为什么主线程退出时会清除所有资源？好像全局变量的生命周期只依赖于主线程？

【问题讨论】：

当主线程退出时，它也会破坏 t。如果你想让某些东西比 main 更长寿，请使用 fork。

线程函数中的printf() 语句在哪里？

printf() 语句并不是每次都在shell中输出。有时它会打印出“开始线程”。我认为这取决于两个线程的调度顺序。

【参考方案1】：

当main() 返回或任何线程调用exit() 或_exit() 时，进程退出。

但是，main() 可以调用 pthread_exit() - 这将不会终止进程。根据 Linux pthread_exit() man page:

当一个线程终止时，进程共享的资源（例如，互斥锁、 条件变量、信号量和文件描述符）不是 释放，并且使用 atexit(3) 注册的函数不会被调用。

进程中的最后一个线程终止后，进程终止 就像调用退出状态为零的 exit(3) 一样；因此， 进程共享资源被释放，函数注册使用 atexit(3) 被调用。

【参考方案2】：

线程本身没有自己的内存，但与它们的父进程共享内存。他们与父母联系在一起；因此，每当父母死亡时，它的子线程也会被杀死。

【讨论】：

即使child脱离了，在主线程退出时也会被kill掉？

所以分离一个线程并不会从它的父级移除它的依赖。当你分离一个线程时，它的父级不再需要杀死它来清理资源。分离的线程一旦退出，就会自动清理它们的内存，而不是要求父级pthread_join它们。根据定义，线程不能作为它们自己的实体存在。它们必须是流程的一部分。