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摘要：实际上，没有任何语言或操作系统能够为你提供异步忽然终止线程的便当，且不会正告你不要应用它们。
本文分享自华为云社区《如何编写高效、优雅、可信代码系列（1）——C++ 多线程强制终止》，原文作者：我是一颗大西瓜。
故事的起因来源于我在优化别人 c ++ 源码的时候，想通过多线程的形式晋升程序的运算效率，次要存在以下需要和难点：
- 多个线程并行跑模型，看哪个模型跑的快，跑进去后完结其余线程，线程间独立运行无通信过程
- 源码模型很简单，函数调用较多，不好改变，因而不太适宜通过信号或标记进行通信终止
网上搜寻了一下线程完结的几种形式：
1. 线程函数的 return 返回（倡议）。这种退出线程的形式是最平安的，在线程函数 return 返回后, 会清理函数内申请的类对象, 即调用这些对象的析构函数.。而后会主动调用 _endthreadex()函数来清理 _beginthreadex()函数申请的资源 (次要是创立的 tiddata 对象)。
2. 同一个过程或另一个过程中的线程调用 TerminateThread 函数（应防止应用该办法）。TerminateThread 可能吊销任何线程，其中 hThread 参数用于标识被终止运行的线程的句柄。当线程终止运行时，它的退出代码成为你作为 dwExitCode 参数传递的值。同时，线程的内核对象的应用计数也被递加。留神 TerminateThread 函数是异步运行的函数，也就是说，它通知零碎你想要线程终止运行，然而，当函数返回时，不能保障线程被吊销。如果须要确切地晓得该线程曾经终止运行，必须调用 WaitForSingleObject 或者相似的函数，传递线程的句柄。
3. 通过调用 ExitThread 函数，线程将自行吊销（最好不应用该办法）。 该函数将终止线程的运行，并导致操作系统革除该线程应用的所有操作系统资源。然而，C++ 资源（如 C ++ 类对象）将不被析构。
4. ExitProcess 和 TerminateProcess 函数也能够用来终止线程的运行（应防止应用该办法）。
选项 2 和 3 可能会导致内存透露，实际上，没有任何语言或操作系统能够为你提供异步忽然终止线程的便当，且不会正告你不要应用它们。所有这些执行环境都强烈建议开发人员，甚至要求在合作或同步线程终止的根底上构建多线程应用程序。
现有的线程完结函数，包含 linux 零碎的 pthread.h 中的 pthread_exit()和 pthread_cancel()，windows 零碎的 win32.h 中的 ExitThread()和 TerminateThread()，也就是说，C++ 没有提供 kill 掉某个线程的能力，只能被动地期待某个线程的天然完结，析构函数~thread()也不能进行线程，析构函数只能在线程静止时终止线程 joinable，对于连贯 / 拆散的线程，析构函数根本无法终止线程。
要终止与 OS / 编译器相干的函数的线程，咱们须要晓得如何从 C ++ 获取本机线程数据类型 std::thread。侥幸的是，在调用或之前 std::thread 提供了一个 API native_handle()以获取线程的本机句柄类型。并且能够将此本地句柄传递给本地 OS 线程终止函数，例如 join() detach() pthread_cancel()。
以下代码用于显示 std::thread::native_handle()，std::thread::get_id()并 pthread_self()返回雷同的代码 pthread_t 来解决 Linux / GCC 的 C ++ 线程
#include <mutex>
#include <iostream>
#include <chrono>
#include <cstring>
#include <pthread.h>
std::mutex iomutex;
void f(int num)
{std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
std::lock_guard<std::mutex> lk(iomutex);
std::cout << "Thread" << num << "pthread_t" << pthread_self() << std::endl;}
int main()
{std::thread t1(f, 1), t2(f, 2);
//t1.join(); t2.join(); ----------------pos 1
//t1.detach(); t2.detach(); -------------pos 2
std::cout << "Thread 1 thread id" << t1.get_id() << std::endl;
std::cout << "Thread 2 thread id" << t2.get_id() << std::endl;
std::cout << "Thread 1 native handle" << t1.native_handle() << std::endl;
std::cout << "Thread 2 native handle" << t2.native_handle() << std::endl;
t1.join(); t2.join();
//t1.detach(); t2.detach();
}运行后能够失去后果
$ g++ -Wall -std=c++11 cpp_thread_pthread.cc -o cpp_thread_pthread -pthread -lpthread
$ ./cpp_thread_pthread
Thread 1 thread id 140109390030592
Thread 2 thread id 140109381637888
Thread 1 native handle 140109390030592
Thread 2 native handle 140109381637888
Thread 1 pthread_t 140109390030592
Thread 2 pthread_t 140109381637888uncommentpos 1 或者 pos 2 后，即调用 join()或之后 detach()，C++ 线程会失落本机句柄类型的信息
$ ./cpp_thread_pthread
Thread 1 pthread_t 139811504355072
Thread 2 pthread_t 139811495962368
Thread 1 thread id thread::id of a non-executing thread
Thread 2 thread id thread::id of a non-executing thread
Thread 1 native handle 0
Thread 2 native handle 0因而，要无效地调用本机线程终止函数（例如 pthread_cancel），须要在调用 std::thread::join()时或之前保留本机句柄 std::thread::detach()。这样，始终能够应用无效的本机句柄终止线程。
class Foo {
public:
void sleep_for(const std::string &tname, int num)
{prctl(PR_SET_NAME,tname.c_str(),0,0,0);
sleep(num);
}
void start_thread(const std::string &tname)
{std::thread thrd = std::thread(&Foo::sleep_for, this, tname, 3600);
tm_[tname] = thrd.native_handle();
thrd.detach();
std::cout << "Thread" << tname << "created:" << std::endl;
}
void stop_thread(const std::string &tname)
{ThreadMap::const_iterator it = tm_.find(tname);
if (it != tm_.end()) {pthread_cancel(it->second);
tm_.erase(tname);
std::cout << "Thread" << tname << "killed:" << std::endl;
}
}
private:
typedef std::unordered_map<std::string, pthread_t> ThreadMap;
ThreadMap tm_;
};
int main()
{
Foo foo;
std::string keyword("test_thread");
std::string tname1 = keyword + "1";
std::string tname2 = keyword + "2";
// create and kill thread 1
foo.start_thread(tname1);
foo.stop_thread(tname1);
// create and kill thread 2
foo.start_thread(tname2);
foo.stop_thread(tname2);
return 0;
}后果是
$ g++ -Wall -std=c++11 kill_cpp_thread.cc -o kill_cpp_thread -pthread -lpthread
$ ./kill_cpp_thread
Thread test_thread1 created:
30332 30333 pts/5 00:00:00 test_thread1
Thread test_thread1 killed:
Thread test_thread2 created:
30332 30340 pts/5 00:00:00 test_thread2
Thread test_thread2 killed:当然，条件容许的话最好还是应用返回或信号的形式终止线程，这样也合乎平安可信的要求。
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