分离与可连接 POSIX 线程

Question

我一直在使用 pthread 库在 C 中创建和加入线程。

1. 我什么时候应该从一开始就创建一个分离的线程？与可连接线程相比，它是否提供任何性能优势？

2. 在可连接（默认）线程上不执行pthread_join() 是否合法？或者这样的线程应该总是在pthread_exit()ing之前使用detach()函数？

Answer 1

1. 当你知道你不想用pthread_join() 等待它时，创建一个分离的线程。唯一的性能优势是，当分离的线程终止时，可以立即释放其资源，而不必等待线程加入才能释放资源。

2. 不加入可连接线程是“合法的”；但通常不建议这样做，因为（如前所述）在线程加入之前不会释放资源，因此如果您不加入，它们将无限期地保持绑定（直到程序退出）。

Answer 2

我什么时候应该从一开始就创建一个分离的线程？

只要应用程序不关心线程何时完成并且也不关心线程的返回值（线程可以通过pthread_exit 将值传回给其他线程/应用程序）。

例如，在客户端-服务器应用程序模型中，服务器可能会创建一个新线程来处理每个请求。但是服务器本身并不关心线程的线程返回值。在这种情况下，创建 detached 线程是有意义的。

服务器唯一需要确保的是当前处理的请求已经完成。它可以这样做，只需退出主线程而不退出整个程序/应用程序。当进程中的最后一个线程退出时，应用程序/程序自然会退出。

伪代码可能如下所示：

/* A server application */

void process(void *arg)
{
    /* Detach self. */
    pthread_detach(pthread_self());
    
    /* process a client request. */
    
    pthread_exit(NULL);
}

int main(void)
{

    while (not_done) {
        pthread_t t_id;
        errno = pthread_create(&t_id, NULL, process, NULL);
        if (errno) perror("pthread_create:");
    }

    /* There may be pending requests at this point. */
    
    /* Just exit the main thread - not the whole program - so that remaining
       requests that may still be processed can continue. */
    pthread_exit(NULL);
}

另一个示例可能是守护程序或记录器线程，只要应用程序运行，它就会定期记录一些信息。

与可连接线程相比，它是否提供任何性能优势？

性能方面，joinable 线程与 detached 线程之间没有区别。唯一的区别是，对于分离的线程，它的资源（例如线程堆栈和任何相关的堆内存等等——构成这些“资源”的确切内容是特定于实现的）。

不在可连接（默认）线程上执行 pthread_join() 是否合法？

是的，不加入线程是合法的。 pthread_join 只是一个方便的功能，除非您需要，否则绝不需要使用。但请注意，创建的线程默认是可加入线程。

您可能想要加入的一个示例是线程执行在它们之间拆分的“一块”工作。在这种情况下，您需要在继续之前检查所有线程是否已完成。 Task farm parallelism 就是一个很好的例子。

或者这样的线程应该总是在 pthread_exit()ing 之前使用 detach() 函数吗？

没有必要。但您通常想在创建时决定是要 joinable 还是 detached 线程。

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请注意，虽然可以通过调用pthread_attr_setdetachstate 设置属性PTHREAD_CREATE_DETACHED 来创建可分离线程，但线程决定可以决定在任何时间点分离自身，例如与pthread_detach(pthread_self())。此外，具有另一个线程的线程 ID (pthread_t) 的线程可以与 pthread_detach(thread_id); 分离。