線上程建立與終止中就曾提到過 pthread_cancel 函數，它是用來終止指定的線程的，就好像線程自己調用了 pthread_exit(PTHREAD_CANCEL) 一樣。不過，在那個時候并未讨論調用 pthread_cancel 後線程什麼時候終止。
本文主要目的就是驗證 pthread_cancel 的退出時機。
下面的幾個程式，線上程中編寫了計算密集型程式（一個很大的循環），循環執行完畢後，列印該循環消耗的時間。接下來，又列印了一行。
如果 cannot be canceled 列印出來，表明線程并未被取消。
1. 實驗
1.1 代碼
// cancel.c
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <time.h>
void* fun(void *arg) {
int i, j, start;
start = time();
for (i = ; i < ; ++i) {
for (j = ; j < ; ++j);
}
printf("finished, consume %ld s\n", time() - start);
printf("cannot be canceled\n");
return NULL;
}
int main() {
pthread_t tid;
pthread_create(&tid, NULL, fun, NULL);
pthread_cancel(tid);
puts("cancel thread");
pthread_join(tid, NULL);
return ;
}
1.2 運作結果及分析
圖1 實驗 1 結果
從圖 1 中可以看到，當主線程發出取消請求後，線程并未立即停止，而是一直等到列印了 finished, consume 4 s 才停止。
1.3 取消點
出現圖 1 中的結果，原因在于 pthread_cancel 在預設情況下，隻是通知線程，至于線程什麼時候會取消，隻有在遇到了取消點（把它想象成某個函數）的時候才會停止。在密集計算的循環中，并沒有調用任何取消點函數。
當執行第一個 printf 函數時，線程退出了，說明在 printf 的調用鍊中，肯定有一個步驟調用了取消點函數。實際上，printf 在底層是調用了 write 接口，write 函數中存在取消點。
有很多函數都有取消點，具體可參考 apue 一書中的第 12 章——線程控制。
如果一直沒有機會調用包含取消點的函數，那就意味着線程即使收到了“取消信号”也不會退出。這時候可以顯示的線上程内部調用
void pthread_testcancel(void)
進行測試，如果真的收到了“取消信号”，則退出。
2. 預設取消和異步取消
有一種辦法，可以讓線程還沒到達取消點的時候直接退出。這時候需要将線程設定為異步取消的方式。具體方法為線上程内部調用下面的函數：
int pthread_setcanceltype(int type, int *oldtype);
其中，type 的值如下：
-
PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS
-
PTHREAD_CANCEL_DEFERRED
預設情況下，線程取消方式為預設值——
PTHREAD_CANCEL_DEFERRED
。要想讓線程收到“取消信号”後立即退出，需要将 type 設定為
PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS
.
2.1 代碼
// asyncancel.c
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <time.h>
void* fun(void *arg) {
int i, j, start, oldtype;
pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS, &oldtype);
start = time();
for (i = ; i < ; ++i) {
for (j = ; j < ; ++j);
}
printf("finished, consume %ld s\n", time() - start);
printf("cannot be canceled\n");
return NULL;
}
int main() {
pthread_t tid;
pthread_create(&tid, NULL, fun, NULL);
sleep();
pthread_cancel(tid);
puts("cancel thread");
pthread_join(tid, NULL);
return ;
}
2.2 運作結果
圖2 異步取消
從圖 2 可以看到，printf 函數還未執行，或者說還沒遇到取消點，線程就退出了。
3. 禁止取消
有些線程不是你想取消就取消的。就算你發送了 pthread_cancel 通知了，它也不會退出。除非它自己想退出了。
這時候，可以線上程函數中禁止取消。下面的函數可以實作此功能：
int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);
其中，state 可以為下面的值：
-
PTHREAD_CANCEL_ENABLE
-
PTHREAD_CANCEL_DISABLE
預設情況下，state 的值為
PTHREAD_CANCEL_ENABLE
，即可以被取消。如果将 state 設定為
PTHREAD_CANCEL_DISABLE
，則線程是無法被取消的。
3.1 代碼
// disablecancel.c
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <time.h>
void* fun(void *arg) {
int i, j, start, oldstate;
pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE, &oldstate);
start = time();
for (i = ; i < ; ++i) {
for (j = ; j < ; ++j);
}
printf("finished, consume %ld s\n", time() - start);
printf("cannot be canceled\n");
return NULL;
}
int main() {
pthread_t tid;
pthread_create(&tid, NULL, fun, NULL);
pthread_cancel(tid);
puts("cancel thread");
pthread_join(tid, NULL);
return ;
}
3.2 運作結果
圖3 将線程設定為禁用取消狀态
從圖 3 中可以看到，将線程設定為
PTHREAD_CANCEL_DISABLE
後，線程是無法被取消的。
4. 總結
- 了解取消點的概念
- 掌握異步取消
- 掌握禁用取消