C：关闭多线程程序

Question

这个想法是让一个主线程启动多个工作线程。除了发送信号外，没有明确的方法可以退出程序。但是程序也应该在任何地方发生错误时干净地退出。

我试图展示我到目前为止所拥有的东西。标题没有显示，但没有它们应该很清楚。我们有一个 main.c ，其中包含一切开始的 main 函数，worker.c 具有线程管理的抽象和 object.c，它是工作线程的一个特定实现。将有多种不同的实现，但都具有相同的结构（即带有while(running) 循环的process() 函数）。

main.c

#include <signal.h>

#define NUM_THREADS 5

volatile static sig_atomic_t running = 1;
volatile static int exit_code = 0;

void shutdown(int s)
{
    running = 0;
    exit_code = s;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    struct sigaction sa;
    sa.sa_handler = shutdown;
    sigaction(SIGINT, &sa, 0);

    thread_obj *threads[NUM_THREADS];
    for (int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i) {
        threads[i] = worker_new();
    }


    for(int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i) {
        pthread_join(threads[i]->worker, NULL);
        theads[i]->free();
        free(threads[i]);
    }

    return exit_code;
}

worker.c

#include <pthread.h>

struct thread_object {
    pthread_t worker;
    int *running:
    void *obj;
    void (*process)(void *obj, int *running);
    void (*free)(void *obj);
}:

void *thread_func(void *obj)
{
    struct thread_object *tmp = obj;
    tmp->process(tmp->obj, tmp->running):
    return;
}

struct thread_object *worker_new(void *obj)
{
   struct thread_object *tmp = malloc(sizeof(*tmp));
   tmp->obj = obj;
   tmp->running = running;
   tmp->process = obj->process;
   tmp->free = obj->free;
   pthread_create(&(tmp->worker), NULL, thread_func, obj);
   return tmp;
}

object.c

#include "main.h"

void process(void *obj, int *running)
{
    struct special_object *tmp = obj;
    while(*running) {
        // do something
        if(error) {
            kill(getpid(), SIGTERM);
            break;
        }
    }
    // cleanup tasks
}

现在的问题是，在 C 中实现这一点的最简洁、最快和最便携的方式是什么？再次强调两个要点：如果 a) 收到类似 SIGINT 的信号或 b) 至少一个工作人员遇到错误，则停止所有线程并正常关闭。

编辑：我尝试包含这些建议，但现在有一些后续问题：

• pthread_join 与睡眠相比效率更高/更低/同样有效吗？主要的 线程在worker运行时无关，只捕获信号， 我想尽可能避免唤醒。
• 考虑以下情况：我们捕获 SIGTERM 信号并且处理程序设置 running 变量为假。这会跳过循环（可靠）吗？

kill(getpid(), SIGTERM); while (*running) {;}

Answer 1

在这种情况下不需要睡眠循环，加入应该就足够了。

在其他用例中，您可以查看 pid 为 -1 的 waitpid，以从任何有话要说的线程获取状态。

如果某些线程先于其他线程停止，信号量在某些情况下可能很有用，要么在线程发布后执行某些操作，要么等到所有线程都已发布。