随着多线程编程的发展，线程的创建、执行和销毁变得越来越常见。在多线程编程中，线程的取消是一个非常关键的功能。pthread_cancel()函数就是为了实现线程的取消而设计的。它可以向线程发送一个取消请求，但是使用该函数时需要谨慎，因为不正确的使用会导致程序出现严重的问题。

本文将详细介绍如何正确地使用pthread_cancel()函数取消线程，以及需要注意的一些问题。

一、pthread_cancel()函数介绍

pthread_cancel()函数可以取消另一个线程，它可以通过向目标线程发送一个特定的取消请求来实现这个功能。需要注意的是，该函数并不一定立即杀死目标线程，而只是请求它退出，具体的退出时间由线程本身决定。

pthread_cancel()函数的函数原型为：

```c++

int pthread_cancel(pthread_t thread);

```

其中参数thread表示需要被取消的线程的标识符。

二、pthread_cancel()函数的使用方法

正确地使用pthread_cancel()函数需要注意以下几点：

1. 在需要取消线程的地方调用pthread_cancel()函数。

2. 确保目标线程能够处理取消请求，即在线程中使用pthread_setcancelstate()和pthread_setcanceltype()函数进行设置。

3. 确保目标线程退出前，能够释放它所持有的资源，以避免资源泄漏和死锁等问题。

具体地说，可以按照以下步骤来正确地使用pthread_cancel()函数：

1. 在目标线程的函数中设置线程的状态和类型，以确定目标线程接受取消请求的机制。可以使用以下两个函数进行设置：

```c++

int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);

int pthread_setcanceltype(int type, int *oldtype);

```

函数pthread_setcancelstate()用于设置取消状态，可以设为PTHREAD_CANCEL_ENABLE（使能）或者PTHREAD_CANCEL_DISABLE（禁止）两种状态。同时，也可以获取当前线程的取消状态，获取方式为将第二个参数oldstate设为非空指针。当函数返回时，oldstate中的值就是线程原本的状态。

函数pthread_setcanceltype()用于设置取消类型，可以设为PTHREAD_CANCEL_DEFERRED（默认）和PTHREAD_CANCEL_AYSNC（异步）两种类型。函数的第一个参数type用于指定取消类型，第二个参数oldtype同样可以用于获取线程原本的取消类型。

2. 在需要取消线程的地方调用pthread_cancel()函数，发送一个取消请求。

3. 在目标线程中，检查取消请求并处理它。可以使用以下函数来检查取消请求：

```c++

void pthread_testcancel(void);

```

该函数用于检查线程的取消状态，如果该线程已经接受到取消请求，则会立即退出线程，执行线程清理函数，释放所占用的资源。

4. 在线程清理函数中释放线程所持有的资源。线程清理函数是在线程被取消前执行的函数，在线程退出前自动被调用。可以使用以下函数来设置线程清理函数：

```c++

int pthread_cleanup_push(void (*routine)(void *), void *arg);

void pthread_cleanup_pop(int execute);

```

pthread_cleanup_push()函数用于将一个清理函数和清理函数参数压入清理函数栈中，并设置在发生pthread_cancel()时需要执行的清理函数，清理函数的参数是void *类型。

pthread_cleanup_pop()函数将清理函数弹出清理函数栈中，并执行它。如果参数execute非零，则表示执行这个被弹出的清理函数；否则不执行。

由于pthread_cleanup_pop()函数需要配对使用，因此在同一个作用域内，应该对每个pthread_cleanup_push()调用都使用对应的pthread_cleanup_pop()调用。

5. 在目标线程退出之前，需要调用pthread_exit()函数显式退出线程。这样可以确保线程能够正确地释放所有的资源。

三、pthread_cancel()函数的注意事项

使用pthread_cancel()函数需要注意以下几点：

1. 在涉及到共享资源的场景下，需要确保 pthread_cancel()不会导致数据不一致的情况。

例如，在一个有多个线程访问的队列问题中，一个线程正在向队列中添加数据，而另一个线程正在处理队列中的数据，如果在处理数据的线程中调用了pthread_cancel()，则有可能导致队列中的数据不一致。

2. pthread_cancel()函数本质上是异步的，因此当一个线程被取消时，它可能正在执行一段关键代码，如果没有采取措施的话，就有可能导致内存泄漏、死锁等问题。为了避免这种问题的发生，建议在使用pthread_cancel()函数时，结合pthread_testcancel()函数来使用。

3. 等待线程结束。在使用pthread_cancel()取消一个线程后，主线程需要等待目标线程退出后才能访问它释放的资源，否则互斥锁、条件变量等资源可能被占用并导致程序异常。

四、示例程序

下面是一个示例程序，演示了如何使用pthread_cancel()函数和线程清理函数来处理线程取消的问题。

```c++

#include

#include

#include

void clean_func(void *arg) {

printf("Thread cleanup function called.\n");

}

void *thread_func(void *arg) {

int i;

pthread_cleanup_push(clean_func, NULL);

printf("Thread started.\n");

for (i = 0; i < 10; i++) {

printf("Thread is running %d...\n", i);

sleep(1);

}

pthread_cleanup_pop(0);

pthread_exit(NULL);

}

int main() {

pthread_t thread;

int ret;

ret = pthread_create(&thread, NULL, thread_func, NULL);

if (ret) {

printf("Create thread failed.");

return -1;

}

sleep(5);

ret = pthread_cancel(thread);

if (ret) {

printf("Cancel thread failed.");

return -1;

}

pthread_join(thread, NULL);

printf("Thread is canceled.\n");

return 0;

}

```

该程序创建了一个新线程，在其中执行一个简单的循环，模拟线程的执行过程。在主线程上，等待5秒后调用pthread_cancel()函数取消目标线程，然后调用pthread_join()函数等待线程结束，并输出线程被取消的消息。

在目标线程内，我们将线程状态设置为PTHREAD_CANCEL_ENABLE，取消类型设置为PTHREAD_CANCEL_DEFERRED。使用了pthread_testcancel()函数进行线程取消请求的检查。使用了pthread_cleanup_push()函数来注册了一个线程清理函数，该函数用于释放线程在创建时分配的资源，在线程被取消时调用。

五、总结

本文详细介绍了如何正确地使用pthread_cancel()函数取消线程，以及需要注意的一些问题。在使用该函数的过程中，需要注意线程状态和类型的设置、线程清理函数的使用、线程退出函数的调用。另外，还需要注意取消线程可能导致的数据一致性和资源泄漏的问题。在使用该函数时，需要结合其他函数和技术来保证程序的正确性和稳定性。