muduo学习笔记 - 第4章 C++多线程系统编程精要

第4章 C++多线程系统编程精要

Pthreads只保证统一进程之内，同一时刻的各个线程的id不同，不能保证同一进程先后多个进程具有不同的id，更不要说一台机器上多个进程之间的id唯一性，pthread_t不适合用做程序对线程的标识符。
推荐使用**gettid()**的返回值作为线程id
- 返回值类型pid_t，通常是小整数，便于在日志输出
- 可以在/proc文件系统中找到对应项，/proc/tid，/proc/pid/task/tid
- 任何时候全局唯一
- top判断CPU占有最高的线程id
- pid = 0非法，系统的第一个进程init的pid = 1

4.1 线程的创建和销毁应该遵循的原则

程序库不应该在未提前告知的情况下创建自己的“背景线程”
尽量用相同的方式创建线程
在进入main()函数之前不应该启动线程
程序中线程的创建最好能在初始化阶段全部完成

4.2 线程的销毁方式

自然死亡，从线程主函数返回，线程正常退出
非正常死亡，从县城主函数抛出异常或线程触发segfault信号等非法操作
自杀，在线程中调用pthread_exit()来立刻退出线程
他杀，其他线程调用pthread_cancel()来强制终止某个线程

线程正常退出的方式只有一种，自然死亡。强制终止线程的话，没有机会清除所有的资源，也没有机会释放已经持有的锁，其他线程如果对同一个mutex加锁，那么他就会立刻死锁。

如果程序中线程的创建能在初始化阶段全部完成，线程是不必销毁的，伴随程序的一直运行，彻底避开了线程安全退出可能面临的各种困难

4.3 exit在C++中不是线程安全的

exit()函数在C++中的作用除了终止进程，还会析构全局对象和已经构造完的函数静态对象。这回潜在的死锁可能

void someFunctionMayCallExit() {exit(1);
}
class GlobalObject {public:void doit() {MutexLockGuard lock(mutex_);someFunctionMayCallExit();}~GlobalObject() {printf("GlobalObject: ~GlobalObject\n");MutexLockGuard lock(mutex_); // 死锁//clean upprintf("GlobalObject:~GlobalObject cleanning\n");}
private:MutexLock mutex_;
};GlobalObject g_obj;
int main() {g_obj.doit();
}

4.4 多线程与IO

多线程与IO可能存在的问题：
- 线程正在阻塞read()某个socket，另一个线程close()这个socket
- 线程正在阻塞的accept()某个listening socket，另一个线程close()这个socket
- 线程准备read()某个socket，另一个线程close()socket，第三个线程又open()了相同的fd的socket。POSIX标准要求每次新打开的文件使用当前最小的可用的文件描述符
为什么服务端程序不应该关闭标准输出和标准出错？

有些第三方库会向stdout和stderr打印出错信息，如果程序关闭了标准输入和标准出错，可能被网络连接占用，造成对方收到莫名其妙的数据。正确的做法是把stdout和stderr重定向到磁盘文件

4.5 多线程与fork

fork()之后，子进程继承了父进程的几乎全部状态，有些少数例外。子进程会继承地址空间和文件描述符。

子进程不会继承的有：

父进程的内存锁，mlock，mlockall
父进程的文件锁，fcntl
父进程的某些定时器，setitimer，alarm，timer_create
其他

fork()之后子进程只有一个线程，其他线程都消失了。这可能存在隐患：一些线程持有锁处于临界区，而子线程试图对同一个mutex加锁，这会造成死锁。

fork()之后，子进程不能调用：

malloc，malloc在访问全局状态时，几乎肯定会加锁
任何可能分配或释放内存的函数，new，map::insert()，snprintf
任何pthread函数
printf函数，其他线程可能恰好持有stdout/stderr锁
除了signal安全函数之外的任何函数

唯一安全的做法是在fork()之后立即调用exec()执行另一个程序，彻底隔断子进程与父进程的联系

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