c - pthread_kill() 与无效线程

Question

我想确定特定线程是否"存在"。

pthread_kill()似乎适合这项任务，至少根据其手册页是这样。

如果 sig 为 0，则不发送信号，但仍执行错误检查。

或者，正如我的系统手册页所说：

如果 sig 为 0，则不发送任何信号，但仍执行错误检查;这可用于检查线程 ID 是否存在。

但是，当我尝试传入未初始化的pthread_t时，应用程序总是SEGFAULT。

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深入研究这一点，来自pthread_kill.c(来自我的工具链)的以下代码片段似乎没有进行错误检查，只是尝试取消引用threadid(取消引用位于pd->tid)。

int
__pthread_kill (threadid, signo)
pthread_t threadid;
int signo;
{
struct pthread *pd = (struct pthread *) threadid;
/* Make sure the descriptor is valid.  */
if (DEBUGGING_P && INVALID_TD_P (pd))
/* Not a valid thread handle.  */
return ESRCH;
/* Force load of pd->tid into local variable or register.  Otherwise
if a thread exits between ESRCH test and tgkill, we might return
EINVAL, because pd->tid would be cleared by the kernel.  */
pid_t tid = atomic_forced_read (pd->tid);
if (__builtin_expect (tid <= 0, 0))
/* Not a valid thread handle.  */
return ESRCH;

我们甚至不能依赖零是一个好的初始值设定项，因为以下几点：

# define DEBUGGING_P 0
/* Simplified test.  This will not catch all invalid descriptors but
is better than nothing.  And if the test triggers the thread
descriptor is guaranteed to be invalid.  */
# define INVALID_TD_P(pd) __builtin_expect ((pd)->tid <= 0, 0)

此外，我在链接的手册页中注意到以下内容(但不在我的系统上)：

POSIX.1-2008 建议，如果实现在其生存期结束后检测到线程 ID 的使用，则 pthread_kill() 应返回错误 ESRCH。 glibc 实现在可以检测到无效线程 ID 的情况下返回此错误。但还要注意的是，POSIX 表示尝试使用生存期已结束的线程 ID 会产生未定义的行为，例如，尝试在调用 pthread_kill() 时使用无效的线程 ID 可能会导致分段错误。

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正如R..在这里概述的那样，我要求可怕的未定义行为。

看起来该手册确实具有误导性 - 尤其是在我的系统上。

• 有没有一种好的/可靠的方法来询问线程是否存在？(大概是不用pthread_kill())
• 是否有一个好的值可以用来初始化pthread_t类型变量，即使我们必须自己捕获它们？

我怀疑答案是雇用pthread_cleanup_push()并保留自己的is_running旗帜，但想听听别人的想法。

Answer 1

我想我在开车回家时已经意识到了这一点，我怀疑许多其他人也可能发现这很有用......

看起来我一直在将工作线程(线程)和任务(线程正在做什么)视为一回事，而实际上并非如此。

正如我已经从问题中的代码片段中确定的那样，问">这个线程是否存在"是不合理的，因为pthread_t可能只是一个指针(它肯定在我的目标上)。这几乎可以肯定是错误的问题。

进程 ID、文件句柄、malloc()内存等也是如此......它们不使用唯一且从不重复的标识符，因此不是可以测试其存在的唯一"实体"。

我在问题中提出的怀疑可能是真的 - 我将不得不为任务(而不是线程)使用类似is_running标志的东西。

我想到的一种方法是使用初始化为一个的信号量，sem_trywait()，sem_post()和pthread_cleanup_push()，如下例所示(为简洁起见，缺少清理)。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <semaphore.h>
#include <pthread.h>
struct my_task {
sem_t can_start;
pthread_t tid;
/* task-related stuff */
};
void *my_task_worker(void *arg) {
struct my_task *task = arg;
pthread_cleanup_push(sem_post, &(task->can_start));
fprintf(stderr, "--- task starting!n");
usleep(2500000);
fprintf(stderr, "--- task ending!n");
pthread_cleanup_pop(1);
return NULL;
}
void my_task_start(struct my_task *task) {
int ret;
ret = sem_trywait(&(task->can_start));
if (ret != 0) {
if (errno != EAGAIN) {
perror("sem_trywait()");
exit(1);
}
fprintf(stderr, ">>> task already running...n");
return;
}
ret = pthread_create(&(task->tid), NULL, my_task_worker, task);
if (ret != 0) {
perror("pthread_create()");
exit(1);
}
fprintf(stderr, ">>> started task!n");
return;
}
int main(int argc, char *argv[]) {
int ret;
struct my_task task;
int i;
memset(&task, 0, sizeof(0));
ret = sem_init(&(task.can_start), 0, 1);
if (ret != 0)
{
perror("sem_init()");
return 1;
}
for (i = 0; i < 10; i++) {
my_task_start(&task);
sleep(1);
}
return 0;
}

输出：

>>> started task!
--- task starting!
>>> task already running...
>>> task already running...
--- task ending!
>>> started task!
--- task starting!
>>> task already running...
>>> task already running...
--- task ending!
>>> started task!
--- task starting!
>>> task already running...
>>> task already running...
--- task ending!
>>> started task!
--- task starting!