正确使用 POSIX 的 pthread_exit 和 pthread_join

Question

我正在尝试了解从 pthread 返回值并捕获该值的概念，但我不明白发生了什么，也不知道如何让它工作。我有一个创建单个线程的简单程序，该线程以 int 值 100 退出，然后我尝试使用 pthread_join 捕获该值:

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>

void *doStuff(void *param) {
    int a = 100;
    pthread_exit(a);
}

void main() {
    pthread_t thread;
    int a;
    pthread_create(&thread, NULL, doStuff, NULL);
    pthread_join(thread, &a);
    printf("%d\n", a);
}

它有效，但会发出一些警告:

./teste.c: In function ‘doStuff’:
./teste.c:7:2: warning: passing argument 1 of ‘pthread_exit’ makes pointer from integer without a cast [enabled by default]
In file included from ./teste.c:2:0:
/usr/include/pthread.h:241:13: note: expected ‘void *’ but argument is of type ‘int’
./teste.c: In function ‘main’:
./teste.c:17:2: warning: passing argument 2 of ‘pthread_join’ from incompatible pointer type [enabled by default]
In file included from ./teste.c:2:0:
/usr/include/pthread.h:249:12: note: expected ‘void **’ but argument is of type ‘int *’

我不明白为什么我会收到这些警告，老实说我也不明白为什么这会起作用，因为我认为我必须在 pthread_exit 上返回一个空指针。

这是一个简单的示例，我正在努力开始工作，以便能够完成我正在尝试创建的另一个程序，在该程序中我将有一个线程数组，每个线程都计算一个单个浮点值，我想使用 pthread_exit 和 pthread_join 将每个计算值存储到 float 组中，但我真的不知道如何将 pthread_join 中的值存储到数组中。

Answer 1

pthread_exit 采用 void*，而不是 int。 (请注意，调用 pthread_exit(x) 与简单地从线程函数返回 x 是一样的。)

解决您的问题的最简单方法是向线程函数传递一个指向 int 的指针，在其中存储生成的值:

void *doStuff(void *param) {
    int a = 100;
    *(int*)param = a;
    return NULL;
}

int main(void) {
    pthread_t thread;
    int a;
    pthread_create(&thread, NULL, doStuff, &a);
    pthread_join(thread, NULL);
    printf("%d\n", a);
}

编辑:如果您真的需要使用线程函数的返回值来传达结果，您有几个选择。

(1) 将返回值转换为void*:

void *doStuff(void *param) {
    int a = 100;
    return (void*)a;
}

int main(void) {
    pthread_t thread;
    pthread_create(&thread, NULL, doStuff, NULL);
    void* ptr;
    pthread_join(thread, &ptr);
    int a = (int)ptr;
    printf("%d\n", a);
}

这感觉有点老套，因为确实如此。如果您确定在 void* 之间来回转换将在您将要定位的每个平台上保留 int 的值，那么一定要放弃。

(2) 返回指向包含返回值的动态分配存储的指针:

void *doStuff(void *param) {
    int a = 100;
    int* ptr = malloc(sizeof(*ptr));
    assert(ptr); /* I'm lazy, sue me. */
    *ptr = a;
    return ptr;
}

int main(void) {
    pthread_t thread;
    pthread_create(&thread, NULL, doStuff, NULL);
    void* ptr;
    pthread_join(thread, &ptr);
    int a = *(int*)ptr;
    free(ptr);
    printf("%d\n", a);
}

(3) 制作一个结构来封装线程的所有输入/输出参数(重量级，但非常明确):

struct foo {
  int input1;
  int input2;
  int result;
};

void *doStuff(void *param) {
    foo* f = param;
    f->result = f->input1 + f->input2;
    return NULL;
}

int main(void) {
    foo* ptr = malloc(sizeof(*ptr));
    assert(ptr);
    ptr->input1 = 5;
    ptr->input2 = 3;

    pthread_t thread;
    pthread_create(&thread, NULL, doStuff, ptr);
    pthread_join(thread, NULL);

    printf("%d\n", ptr->result);
    free(ptr);
}