保護主線程免受工作線程中的錯誤的影響

Question

當使用posix線程時，是否有某種方法可以“保護”主線程免受工作線程引起的錯誤（例如解除引用的空指針，除零等）。 “工作線程”是指由pthread_create（）創建的posix線程。

不幸的是，我們不能使用例外 - 所以沒有“捕獲”等。

這是我的測試程序（C ++）：

void* workerThreadFunc(void* threadId) {
  int* a = NULL;
  *a = 5; //Error (segmentation fault)
  pthread_exit(NULL);
}

int main() {
  cout << "Main thread start" << endl;

  pthread_t workerThread;
  pthread_attr_t attr;
  pthread_attr_init(&attr);
  pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE);
  pthread_create(&workerThread, &attr, workerThreadFunc, (void*)0);
  pthread_join(workerThread, NULL);

  cout << "Main thread end" << endl;
}

在上面的示例中，workerThread引起的錯誤將終止整個程序。 但我希望主線程繼續運行，盡管這個錯誤。 這有可能實現嗎？

Answer 1

聽起來像你應該使用多個進程，而不是線程。 獨立進程會自動受到保護，免受其他進程中發生的這類錯誤的影響。

您可以使用管道或共享內存（或其他形式的IPC）在線程之間傳遞數據，這樣做的另一個好處就是只共享您要共享的內存，因此工作線程中的錯誤無法踩到堆棧上主“線程”，因為它是一個單獨的進程，具有單獨的地址空間。

線程可能很有用，但有幾個缺點，有時在單獨的進程中運行更合適。

Answer 2

我能想到這樣做的唯一方法是注冊一個信號處理程序，它可以代替中止程序，取消當前運行的線程，如下所示：

void handler(int sig)
{
    pthread_exit(NULL);
}

signal(SIGSEGV, handler);

但請注意，這是不安全的，因為pthread_exit未被列為信號處理程序內的安全系統調用之一。 它可能會起作用，也可能不起作用，這取決於您正在運行的O / S，以及您正在處理的信號。

Answer 3

假設您的系統使用POSIX中的信號排序（盡管可能屬於“無例外”規則），那么POSIX說：

在生成時，應確定是為過程還是為過程中的特定線程生成了信號。 應該為導致生成信號的線程生成由可歸因於特定線程的某些動作（例如硬件故障）生成的信號。

因此，您可以在每個pthread的基礎上處理SIGSEGV ， SIGFPE等（但請注意，您只能為整個過程設置一個信號處理函數）。 因此，您可以“保護”該過程，使其免於因單個pthread失敗而停止死亡......直至某一點。 當然，問題在於你可能會發現很難分辨出進程的狀態 - 失敗的pthread和所有其他的pthreads - 失敗的pthread可能會持有多個互斥鎖。 失敗的pthread可能會使一些共享數據結構混亂。 誰知道什么樣的糾結事物 - 除非pthreads基本上是獨立的。 也許可以安排其他pthreads“優雅地”關閉......而不是崩潰和燃燒。 最終，它可能更安全地阻止所有pthreads死亡，而不是試圖繼續在一些不太明確的狀態。 它完全取決於應用程序的性質。

沒有什么是無用的......線程可以比流程更容易地相互通信，並且啟動和停止成本更低 - 流程不易受到其他流程故障的影響。