我可以使用 pthread_join() 检查终止的线程吗？答案

【问题标题】：Can I use pthread_join() to check for terminated thread?我可以使用 pthread_join() 检查终止的线程吗？
【发布时间】：2015-06-02 22:28:07
【问题描述】：

我需要知道某个线程是否已经终止（如果没有，我必须等待它）。
如果我在终止的线程上调用pthread_join()，它总是在我的 glibc 版本中返回成功。但是pthread_join() 的文档说如果线程已经终止，它必须返回带有代码ESRCH 的错误。
如果我调用pthread_kill(thread_id, 0)，它会返回错误代码ESRCH（如预期的那样）。
在 glibc 源代码中，我看到在 pthread_join() 中可以简单地检查有效的 thread_id，但不能真正检查线程是否存在。在pthread_kill() 内部有真正的检查（在某些内核列表中）。有我的测试程序：

#include <errno.h>
#include <pthread.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

void * thread_func(void *arg)
{
    printf("Hello! I`m thread_func!\nGood-bye!\n");
    return NULL;
}

int main(void)
{
    int res;
    pthread_t thread_id;

    printf("Hello from main()!\n");
    pthread_create(&thread_id, NULL, thread_func, NULL);
    printf("Waiting...\n");
    sleep(3);

    res = pthread_join(thread_id, NULL);
    printf("pthread_join() returned %d (%s)\n", res, strerror(res));

    res = pthread_kill(thread_id, 0);
    printf("pthread_kill() returned %d (%s)\n", res, strerror(res));

    return 0;
}

它的输出：

你好！等待... 你好！我是线程函数！再见！ pthread_join() 返回 0（成功） pthread_kill() 返回 3（没有这样的进程）

我的问题：使用 pthread_join() 检查终止的线程是否安全，或者我必须始终使用 pthread_kill()？

【问题讨论】：

标签： pthreads

【解决方案1】：

当一个线程退出时，它的代码会停止运行，但它的“尸体”会留在周围，以便父级收集返回代码。^(1)支持>

因此，即使您认为该线程已完全消失，但事实并非如此。

对pthread_join 的调用将检查所述尸体的返回码，以便通知父母事情的结果。收集完之后，线程就可以真正的休息了。⁽²⁾

这就是为什么pthread_join() 会返回成功代码而pthread_kill 不会 - 你不能杀死已经死掉的线程，但你是允许加入一个已经死了但仍然温暖的人:-)

您可能会通过尝试以下代码获得更好的教育，该代码尝试加入线程两次：

#include <errno.h>
#include <pthread.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

void * thread_func(void *arg) {
    printf("Hello! I`m thread_func!\nGood-bye!\n");
    return NULL;
}

int main(void) {
    int res;
    pthread_t thread_id;

    printf("Hello from main()!\n");
    pthread_create(&thread_id, NULL, thread_func, NULL);
    printf("Waiting...\n");
    sleep(3);

    res = pthread_join(thread_id, NULL);
    printf("pthread_join() returned %d (%s)\n", res, strerror(errno));

    res = pthread_join(thread_id, NULL);
    printf("pthread_join() returned %d (%s)\n", res, strerror(errno));

    return 0;
}

在我的系统上，我看到：

Hello from main()!
Waiting...
Hello! I`m thread_func!
Good-bye!
pthread_join() returned 0 (No error)
pthread_join() returned 3 (No error)

换句话说，虽然线程已经死了，但第一个pthread_join() 可以工作。

⁽¹⁾ 如果您愿意，您可以pthread_detach 一个线程，以便在终止时立即释放其资源。那将是：

pthread_create(&thread_id, NULL, thread_func, NULL);
pthread_detach(thread_id);

但我很确定在这种情况下，即使线程仍然存在，连接也会失败。

要查看线程是否仍在运行无论它是否已分离，您可以使用：

if (pthread_kill(thread_id, 0) != 0)
    // Thread is gone.

⁽²⁾ 为这个答案的病态语气道歉，我今天感觉有点阴暗:-)

【讨论】：

感谢您的回答，但我的 man 3 pthread_join 说：“加入之前已加入的线程会导致未定义的行为。”。
@Zhenya4880，我并不是说你应该在生产代码中这样做，这是一个说明，表明在你收获返回码之前线程不会完全消失。如果您想从第一次连接中得到错误，请在创建线程时分离线程 - 我将添加更多代码。
这个if (pthread_kill(thread_id, 0) != 0) // Thread is gone. 并不总是正确的。 pthread_kill() 可能不会返回错误并且可能会发送信号，但它可能不会杀死线程。请参阅stackoverflow.com/questions/223644/… 了解更多信息。
@Piotr，它会真正起作用。 0 的信号比较特殊，表示应该进行错误检查（包括检查线程是否存在），但实际上没有发送任何信号。 并不是要杀死线程，只是表明线程在那里。根据 Open Group 文档 (pubs.opengroup.org/onlinepubs/009695399/functions/…)，如果信号编号错误，pthread_kill 将返回 EINVAL（因为0 是有效的，所以在这种情况下不是这样），如果线程没有，则返回 ESRCH不存在。没有其他可能发生。因此，如果返回码不为零，则线程已消失。

【解决方案2】：

pthread_join 结束线程对资源的使用。当线程到达终点并准备好被清理时，它返回 0。默认情况下，线程不会自行“消失”。

归零意味着：

1. the thread got cleaned up
2. the thread WAS still there waiting

所以不，不要使用 pthread_kill，你有一个错误的主要假设：线程，除非设置为不可连接，否则在线程返回时不退出并清理堆栈和内存资源。换句话说，return NULL 在您的示例中不会终止线程。 pthread_join 做到了。

所以，是的，使用 pthread_join 来等待线程完成。

【讨论】：