...
pthread_t tid;
...
pthread_create(&tid, NULL, function, NULL);
...
pthread_cancel(tid); // отмена потока
void* res;
pthread_join(tid, &res); // ожидание отмены
if (res != PTHREAD_CANCELED)
cout << 'Что-то не так!' << endl;
Наконец, в QNX (но не в POSIX) существует вызов, подобный pthread_cancel(), принудительно отменяющий поток независимо от его установок («желания»):
int pthread_abort(pthread_t thread);
В отличие от pthread_cancel(), этот вызов принудительно и немедленно отменяет поток. Кроме того, никакие процедуры завершения и деструкторы собственных данных потока не выполняются. Очевидно, что в результате такого «завершения» состояния объектов процесса будут просто неопределенными, поэтому такой вызов крайне опасен. При таком способе отмены в программный код, ожидающий завершения на pthread_join(), в качестве результата завершения возвращается константа (тип void*) PTHREAD_ABORTED (аналогично возвращается константа PTHREAD_CANCELED при выполнении pthread_cancel()).
Но и этих мер безопасности недостаточно на все случаи жизни, поэтому механизм потоков предусматривает еще один уровень (механизм) страховки.
Стек процедур завершения
Для поддержания корректности состояния объектов процесса каждый поток может помещать (добавлять) в стек процедур завершения (thread's cancellation-cleanup stack) функции, которые при завершении (pthread_exit() или return) или отмене (по pthread_cancel()) выполняются в порядке, обратном помещению. Для манипуляции со стеком процедур завершения предоставляются вызовы (оба вызова реализуются макроопределениями, но это не суть важно[24]):
void pthread_cleanup_push(void (routine)(void*), void* arg);
где routine — адрес функции завершения, помещаемой в стек; arg — указатель блока данных, который будет передан routine при ее вызове.
Функции завершения (начиная с вершины стека) вызываются со своими блоками данных в случаях, когда:
• поток завершается, выполняя pthread_exit();
• активизируется действие отмены потока, ранее запрошенное по вызову pthread_cancel() ;
• выполняется второй (комплементарный к pthread_cleanup_push()) вызов с ненулевым значением аргумента:
void pthread_cleanup_pop(int execute);
Этот вызов выталкивает из стека последнюю помещенную туда pthread_cleanup_push() функцию завершения и, если значение execute ненулевое, выполняет ее.
Вот как может выглядеть в этой технике безопасный (с позиции возможной асинхронной отмены потока) захват мьютекса:
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
void cleanup(void* arg) { pthread_mutex_unlock(&mutex); }
void* thread_function(void* arg) {
while (true) {
pthread_mutex_lock(&mutex);
pthread_cleanup_push(&cleanup, NULL);
{
// все точки отмены должны быть расставлены в этом блоке!
}
pthread_testcancel();
pthread_cleanup_pop(1);
}
}
«Легковесность» потока
Вот теперь, завершив краткий экскурс использования процессов и потоков, можно вернуться к вопросу, который вскользь уже звучал по ходу рассмотрения: почему и в каком смысле потоки часто называют «легкими процессами» (LWP — lightweight process)?
Выполним ряд тестов по сравнительной оценке временных затрат на создание процесса и потока. Начнем с процесса (
struct mbyte { // мегабайтный блок данных
#pragma pack(1)
uint8_t data[1024 * 1024];
#pragma pack(4)
};
int main(int argc, char *argv[]) {
mbyte *blk = NULL;
if (argc > 1 && atoi(argv[1]) > 0) {
blk = new mbyte[atoi(argv[1])];
}
uint64_t t = ClockCycles();
pid_t pid = fork();
if (pid == -1) perror('fork'), exit(EXIT_FAILURE);
if (pid == 0) exit(EXIT_SUCCESS);
if (pid > 0) {
waitpid(pid, NULL, WEXITED);
t = ClockCycles() - t;
}
if (blk != NULL) delete blk;
cout << 'Fork time ' << cycle2milisec(t)
<< ' msec. [' << t << ' cycles]' << endl; exit(EXIT_SUCCESS);
}
Эта программа сделана так, что может иметь один численный параметр: размер (в мегабайтах)
