为什么多个线程加入一个线程是undefined？

Question

如果我有多个线程并且我想等待一个线程完成，为什么根据 pthread_join() 函数未定义？

例如，下面的代码显示线程 1 和 2 等待线程 0：

void* thread1(void* t1){
..
pthread_join(pthread_t thread0, void **retval1);
return NULL
}

void* thread2(void* t2){
..
pthread_join(pthread_t thread0, void **retval2);
return NULL
}

为什么这种行为是未定义的或换句话说不可能的？

Answer 1

基本上，thread0 的 retval 一直存储到一个线程调用 pthread_join。之后，retval 不再可用。

C++ 有 std::shared_future 明确设计为多个线程可以等待单个结果，这表明您的想法并不奇怪。

Answer 2

pthread_t 对象通常指向与线程相关的一些已分配数据。在这些数据中，通常是线程的 return 值。 pthread_join 将读取 return 值并释放线程数据。

如果您 pthread_join 相同的 pthread id 两次，您可能会遇到 double-free 的情况。指向的数据在第二次连接时可能无效，但它也可能已被另一个线程以不可预测的方式重用。

结果 difficult/impossible 值得推敲。因此，UB。

Answer 3

pthread_join 是一种资源标识符释放操作，例如文件描述符上的 close、分配的内存上的 free、文件名上的 unlink 等等。所有这些如果将来可以再次使用标识符（这里是构成 pthread_t 值的特定位模式），操作本质上会受到 "double-free"/"use-after-free" 错误的影响。因此，该行为要么完全未定义，要么受制于使其成为严重编程错误的条件，以至于它也可能未定义。

请注意，在您的心智模型中，您可能会想到 pthread_join 调用 "starting before the thread exits"，因此发生在 pthread_t 标识符仍然有效的时间内。无论形式如何，它们之间没有顺序，也不可能有。 "already blocked in pthread_join" 和 "just about to call pthread_join" 的状态之间没有明显的区别。

为什么多个线程加入一个线程是undefined？

Why is it undefined if multiple threads join a thread?

c

linux

multithreading

pthreads