发表于 2018-09-17 09:09:14   |   已被 访问: 708 次   |   分类于:   C语言 , Linux笔记   |   暂无评论

下面这段代码，是利用 pthread 库进行多线程编程的最简单的 demo 了：

#include "stdio.h"
#include "pthread.h"
//#include ...

void* testOcupMem(void* p)
{
    // pthread_detach(pthread_self());
    printf("                    %d testOcupMem exit\n", gettid());
    return NULL;
}

int main()
{
    int i = 15;
    pthread_t pid;

    while(i--){
        printf("---------------- %d\n", i);
        if(0>pthread_create(&pid, NULL, testOcupMem, &pid)){
           printf("---- create thread readVideo failed\n");
        }
        sleep(2);   
    }
    printf("\n------------- getchar --------------\n");
    getchar();
    return 0;
}

在 main 函数中，共创建 15 次线程，线程函数打印“testOcupMem exit”就退出。按理说，线程函数退出后，资源就被释放了，但是编译后执行，发现每次创建线程，内存占用都会增加。

于是 man 一下 pthread 函数，发现这么描述：

里面说到，线程分为 joinable 和 detached。只有两种情况，资源才会在线程结束时释放：

• 如果线程是 joinable，则需要调用 pthread_join
• 如果线程是 detached，则资源会随着线程函数结束，自动释放

这就视情况而定了，因为如果主线程使用 pthread_join，主线程会阻塞，难以做到和子线程共同工作。所以，这里将线程函数设置为 detached。方法很简单，就是调用 pthread_detach 函数。将上面 demo 线程函数中的 pthread_detach 函数解注释，再编译执行，发现程序使用内存不再随着创建线程次数增加了。

我们在主线程创建子线程之前，加入 getchar() 使主线程暂停。

...
int main()
{
    int i = 15;
    pthread_t pid;

    getchar();

    while(i--){
        ...

再编译执行，发现在创建子线程之前，程序占用内存仅为 1288

接着，按下回车，主线程开始创建子线程，发现创建子线程后，内存增加到 9484

**虽然程序多次创建子线程，使用内存不再继续增加，但是子线程全部退出后，程序仍然占用内存仍然为 9484**，这部分资源并没有释放，多出了 8196。

继续 man phread_detach函数：

提到，线程资源在程序退出的时候才全部释放。

查看系统设置的堆栈大小：

# ulimit -s
8192

因此猜测：主线程创建子线程时使用的堆栈没有释放，仍然残留在主线程里。于是查阅 pthread_create 原理，发现它调用了 clone 函数。下面的 demo 模拟了 pthread_create 函数：

#define _GNU_SOURCE
#include "stdio.h"
#include "pthread.h"
#include "sched.h"
void* testOcupMem(void* p)
{
    printf("                    %d testOcupMem exit\n", gettid());
    return NULL;
}
#define STACK_SIZE 8192*1024
int main()
{
    int i = 15;

    void* pstk = malloc(STACK_SIZE);
    if(NULL == pstk){
         printf("query failed, cannot malloc stack\n");
         return -1;
    }
    while(i--){
        printf("---------------- %d\n", i);
        int clonePid = clone((int(*)(void*))testOcupMem,  (char *)pstk + STACK_SIZE,
                     CLONE_VM | CLONE_FS  | CLONE_FILES | SIGCHLD, pstk);
        printf("  clonePid: %d\n", clonePid);
        if(-1 ==  clonePid){    
            printf("query failed, cannot start query process\n");
            free(pstk);
            return -1;
        }
        sleep(2);   
    }
    free(pstk);         // pthread_create 创建线程时，堆栈没有释放
    printf("\n------------- getchar --------------\n");
    getchar();
    return 0;
}

模拟的最后部分，将堆栈释放掉，发现被一直子线程被创建前后，多占用的 8000 多内存空间被释放了。

所以，如果很在意这部分堆栈空间，可以用 clone 自己封装一个简易版的 pthread_create 函数。