Linux API. Исчерпывающее руководство полностью

Если поток можно отменить (PTHREAD_CANCEL_ENABLE), реакция на запрос отмены определяется типом отмены потока, который указывается в аргументе type при вызове pthread_setcanceltype(). Этот аргумент может принимать одно из следующих значений:

• PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS — поток может быть отменен в любой момент (в некоторых случаях немедленно). Возможность асинхронной отмены редко бывает полезной; мы отложим ее обсуждение до раздела 32.6;

• PTHREAD_CANCEL_DEFERRED — процедура отмены задерживается до определенного момента (см. следующий раздел). Этот тип отмены используется по умолчанию в создаваемых потоках. О задержке отмены пойдет речь в следующих разделах.

Предыдущий тип отмены потока возвращается по адресу, на который указывает аргумент oldtype.

Как и в случае с аргумент oldstate для функции pthread_setcancelstate(), многие системы, в том числе и Linux, позволяют присвоить oldtype значение NULL, если нас не интересует предыдущий тип отмены. Но опять же стандарт SUSv3 не предусматривает этой возможности, поэтому переносимые приложения не должны на нее полагаться. Для аргумента oldtype всегда нужно указывать ненулевое значение.

При вызове fork() потомок наследует тип и состояние отмены вызывающего потока. При вызове exec() тип и состояние отмены главного потока новой программы сбрасываются к значениям соответственно PTHREAD_CANCEL_ENABLE и PTHREAD_CANCEL_DEFERRED.

Если возможность отмены включена и отложена, запрос выполняется, тогда поток достигает следующей точки отмены, то есть вызова одной из функций, определенных системой.

Согласно стандарту SUSv3 функции, представленные в табл. 32.1, должны быть точками отмены, если они поддерживаются системой. Большинство из них способно заблокировать поток на неопределенное время.

Таблица 32.1. Функции, которые должны быть точками отмены согласно стандарту SUSv3

accept()

nanosleep()

sem_timedwait()

aio_suspend()

open()

sem_wait()

clock_nanosleep()

pause()

send()

close()

poll()

sendmsg()

connect()

pread()

sendto()

creat()

pselect()

sigpause()

fcntl(F_SETLKW)

pthread_cond_timedwait()

sigsuspend()

fsync()

pthread_cond_wait()

sigtimedwait()

fdatasync()

pthread_join()

sigwait()

getmsg()

pthread_testcancel()

sigwaitinfo()

getpmsg()

putmsg()

sleep()

lockf(F_LOCK)

putpmsg()

system()

mq_receive()

pwrite()

tcdrain()

mq_send()

read()

usleep()

mq_timedreceive()

readv()

wait()

mq_timedsend()

recv()

waitid()

msgrcv()

recvfrom()

waitpid()

msgsnd()

recvmsg()

write()

msync()

select()

writev()

Помимо содержимого табл. 32.1, стандарт SUSv3 описывает еще более масштабный набор функций, которые могут быть точками отмены в той или иной системе. Это касается функций стандартного ввода/вывода, программных интерфейсов dlopen и syslog, вызовов nftw(), popen(), semop() и unlink(), а также различных функций для извлечения информации из системных файлов, таких как utmp. Переносимые программы должны учитывать возможность того, что поток может быть отменен при вызове этих функций.

Стандарт SUSv3 гласит, что, помимо двух вышеупомянутых наборов функций, которые должны и могут быть точками отмены, ни одна другая функция, являющаяся частью стандарта, не может привести к отмене потока (то есть переносимым программам не нужно заботиться о том, что она может повести себя как точка отмены).

Стандарт SUSv4 добавляет openat() в список функций, которые должны быть точками отмены, и удаляет из него sigpause() (переходит в список функций, которые могут быть точками отмены) и usleep() (полностью исключается из стандарта).

Каждая система может свободно маркировать дополнительные функции, которые не входят в стандартный список точек отмены. Вероятным кандидатом на попадание в этот список может оказаться любая функция, которая способна блокировать выполнение (например, во время доступа к файлу). Множество нестандартных функций в библиотеке glibc обозначены как точки отмены именно по этой причине.

Во время получения запроса отмены поток, который можно отменять с задержкой, завершается при достижении следующей точки отмены. Если он не был отсоединен, какой-то другой поток в процессе может его присоединить, чтобы не дать ему превратиться в «зомби». Во время присоединения отмененного потока значение, возвращенное во втором аргументе функции pthread_join(), равно PTHREAD_CANCELED (специальное значение, возвращаемое потоком).

Пример программы

В листинге 32.1 показан простой пример использования функции pthread_cancel(). Главная программа создает поток, выполняющий бесконечный цикл, который останавливается на секунду и выводит значение счетчика цикла (этот поток завершится, только если ему послать запрос отмены или если процесс завершит свою работу). В то же время главная программа останавливается на три секунды, после чего отправляет запрос отмены потоку, который она создала. Запустив данную программу, мы увидим следующее:

$./t_pthread_cancel

New thread started

Loop 1

Loop 2

Loop 3

Thread was canceled