詳解pthread_join函數

pthread_join函數是一個多線程編程中非常常見的函數。本文將從多個方面進行詳細闡述pthread_join函數的使用方法和注意事項。

一、pthread_join函數的使用

pthread_join函數是用來等待一個線程結束的函數，即等待參數中指定的線程執行結束後，才會繼續執行當前線程。具體使用方法如下：

int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);

其中，第一個參數thread表示需要等待結束的線程；第二個參數retval表示線程的返回值。該函數的返回值為0表示執行成功，否則表示執行失敗。

使用pthread_join函數的典型示例如下：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>

void *myThread(void *arg) {
    int i;
    for (i = 0; i < 100; i++) {
        printf("Thread %ld: %d\n", pthread_self(), i);
    }
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t thread;
    pthread_create(&thread, NULL, myThread, NULL);
    pthread_join(thread, NULL);
    printf("Main thread exit.\n");
    return 0;
}

在該示例中，首先定義了一個線程函數myThread，該函數會列印出當前線程ID以及計數器i的值。然後在主函數中創建了一個新線程，並調用pthread_join函數等待該線程結束，最後輸出一行「Main thread exit.」。

二、pthread_join函數的注意事項

1. 多次等待同一個線程

如果在同一線程中多次調用pthread_join函數等待同一個線程結束，那麼後面的調用會覆蓋掉前面的調用，因此只會等待一次。

示例代碼如下：

pthread_t thread;
pthread_create(&thread, NULL, myThread, NULL);
pthread_join(thread, NULL);
pthread_join(thread, NULL); // 該調用相當於無效，不會等待線程

2. 多個線程同時等待同一個線程

如果多個線程同時等待同一個線程，那麼只要有一個線程執行了pthread_join函數就可以使該線程結束。

示例代碼如下：

pthread_t thread;
pthread_create(&thread, NULL, myThread, NULL);

pthread_t otherThread1;
pthread_create(&otherThread1, NULL, otherThread, NULL);

pthread_t otherThread2;
pthread_create(&otherThread2, NULL, otherThread, NULL);

pthread_join(thread, NULL); // 只要有一個線程調用了pthread_join，該線程就結束

3. 線程要麼被等待，要麼被分離

如果一個線程既沒有被等待，也沒有被分離，那麼該線程在結束後並不會自動回收其資源，因此會發生內存泄漏。因此，在使用pthread_create函數創建線程時，需要指定線程的屬性為分離屬性。

示例代碼如下：

pthread_t thread;
pthread_attr_t attr;
pthread_attr_init(&attr);
pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED); // 設置線程屬性為分離屬性

pthread_create(&thread, &attr, myThread, NULL);

// 注意：不需要調用 pthread_join 等待線程結束

pthread_attr_destroy(&attr);

4. 堵塞線程和非堵塞線程

在(pthread_join)函數調用時，線程可以是堵塞的或非堵塞的。如果使用非堵塞的線程，線程完結後不會等待，pthread_join會直接返回。而如果是使用的堵塞的線程，則需要直到線程結束才能返回。

示例代碼如下：

pthread_t thread;
pthread_create(&thread, NULL, myThread, NULL);

pthread_join(thread, NULL); // 堵塞等待線程結束

pthread_t otherThread1;
pthread_create(&otherThread1, NULL, otherThread, NULL);

pthread_t otherThread2;
pthread_create(&otherThread2, NULL, otherThread, NULL);

int status = pthread_tryjoin_np(thread, NULL);
if (status == 0) {
    printf("Thread end.\n");
} else {
    printf("Thread is still running.\n");
}

三、總結

本文詳細闡述了pthread_join函數的使用方法和注意事項，包括多次等待同一個線程、多個線程同時等待同一個線程、線程要麼被等待要麼被分離、以及堵塞線程和非堵塞線程等多個方面。