1. pthread_exit()

在 C 语言中，return 关键字用于终止函数执行，必要时还能将函数的执行结果反馈给调用者。return 关键字不仅可以用于普通函数，线程函数中也可以使用它。

<pthread.h> 头文件中，提供有一个和 return 关键字相同功能的 pthread_exit() 函数。和之前不同，pthread_exit() 函数只适用于线程函数，而不能用于普通函数。

pthread_exit() 函数的语法格式如下：

void pthread_exit(void *retval);

retval 是void*类型的指针，可以指向任何类型的数据，它指向的数据将作为线程退出时的返回值。如果线程不需要返回任何数据，将 retval 参数置为NULL即可。

注意，retval 指针不能指向函数内部的局部数据（比如局部变量）。换句话说，pthread_exit() 函数不能返回一个指向局部数据的指针，否则很可能使程序运行结果出错甚至崩溃。

通过一个样例，给大家演示 pthread_exit() 函数的用法（样例一）：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
void *ThreadFun(void *arg) {
    // pthread_exit() 执行线程的执行，将 "这时线程返回值" 返回
    // 该返回的字符串存储在常量区，并非当前线程的私有资源
    pthread_exit("这是线程返回值");    
    printf("*********");            // 此语句不会被线程执行
}
int main() {
    int res;
    void *thread_result;
    pthread_t myThread;
    // 创建线程：myThread
    res = pthread_create(&myThread, NULL, ThreadFun, NULL);
    if (res !=0 ) {
        printf("线程创建失败\n");
        return 0;
    }
    // 等待myThread线程执行完成，并用thread_result指针接收线程myThread的返回值
    res = pthread_join(myThread, &thread_result);
    if (res != 0) {
        printf("等待线程失败\n");
    }
    printf("%s\n", (char*)thread_result);
    return 0;
}

一个由 C/C++ 编译的程序占用的内存分为以下几个部分：

栈区 (stack)：由编译器自动分配释放，存放函数的参数值、局部变量的值等，其操作方式类似于数据结构中的栈；
堆区 (heap)：一般由程序员分配（ new 和 malloc）和释放（delete 和 free）。若程序员不释放，程序结束时可能由 OS 回收，但会导致内存泄漏，严重的导致系统崩溃，入一个程序是长期运行的，申请的变量永远得不到释放，系统内存会耗尽，分配方式类似于链表。
全局区 (静态区，static)：全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和静态变量在相邻的另一块区域，程序结束后由 OS 释放。
文字常量区：常量字符串就是放在这里的，程序结束后由 OS 释放。
程序代码区：存放函数体的二进制代码。

假设程序存储在 thread.c 文件中，执行过程如下：

[root@iZbp18vd1p2tytbwn5vgaqZ CPlusPlus]# gcc thread.c -o thread -lpthread
[root@iZbp18vd1p2tytbwn5vgaqZ CPlusPlus]# ./thread
这是线程返回值

不难看出，myThread 线程并没有执行 ThreadFun() 函数中最后一个 printf("**************") 语句，从侧面验证了 pthread_exit() 函数的功能。此外，我们通过在主线程（main() 函数）调用 pthread_join() 函数，获取到了 myThread 线程返回的数据。

有关 pthread_join() 函数的功能和用法，我们会在《获取线程函数的返回值》一节中给大家讲解。

2. pthread_exit()和return的区别

修改样例一中的程序，将第ThreadFun() 函数中的代码替换成如下语句：

void *ThreadFun(void *arg) {
    // 使用 return 代替 pthread_exit()
    return("这是线程返回值");    
    printf("*********");            // 此语句不会被线程执行
}

重新编译、执行此程序，会发现程序的执行结果和之前完全相同。这意味着当线程执行结束时，无论是采用 return语句还是调用pthread_exit()函数，主线程中的pthread_join()` 函数都可以接收到线程的返回值。

这就产生了一个问题，既然 return 关键字也适用于线程函数，头文件为什么还提供 pthread_exit() 函数，不是多此一举吗？

§ 4.线程终止执行的三种方法（Linux） - 图2 首先，return 语句和 pthread_exit() 函数的含义不同，return 的含义是返回，它不仅可以用于线程执行的函数，普通函数也可以使用；pthread_exit() 函数的含义是线程退出，它专门用于结束某个线程的执行。

在主线程（main() 函数）中，return 和 pthread_exit() 函数的区别最明显。举个例子：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
void *ThreadFun(void *arg) {
    sleep(5);            // 等待一段时间
    printf("I'm hamstercoder\n");
}
int main() {
    int res;
    pthread_t myThread;
    res = pthread_create(&myThread, NULL, ThreadFun, NULL);
    if (res != 0) {
        printf("线程创建失败");
        return 0;
    }
    printf("我是程序员\n");
    return 0;
}

编译、执行此程序，输出结果为：

[root@iZbp18vd1p2tytbwn5vgaqZ CPlusPlus]# gcc thread.c -o thread -lpthread
[root@iZbp18vd1p2tytbwn5vgaqZ CPlusPlus]# ./thread
我是程序员

通过执行结果可以看到，主线程正常执行结束，myThread 线程并没有输出指定的数据。原因很简单，主线程执行速度很快，主线程最后执行的 return 语句不仅会终止主线程执行，还会终止其它子线程执行。也就是说，myThread 线程还没有执行输出语句就被终止了。

§ 4.线程终止执行的三种方法（Linux） - 图3 将上面程序中，main() 函数中的return 0;用语句 pthread_exit(NULL); 替换：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
void *ThreadFun(void *arg) {
    sleep(5);            // 等待一段时间
    printf("I'm hamstercoder\n");
}
int main() {
    int res;
    pthread_t myThread;
    res = pthread_create(&myThread, NULL, ThreadFun, NULL);
    if (res != 0) {
        printf("线程创建失败");
        return 0;
    }
    printf("我是程序员\n");
    pthread_exit(NULL);
}

重新编译、执行程序，运行结果为：

[root@iZbp18vd1p2tytbwn5vgaqZ CPlusPlus]# gcc thread.c -o thread -lpthread
[root@iZbp18vd1p2tytbwn5vgaqZ CPlusPlus]# ./thread
我是程序员
I'm hamstercoder

对比上面两个执行结果，可以得出的结论是：pthread_exit() 函数只会终止当前线程，不会影响其它线程的执行。

此外，pthread_exit() 函数还会自动调用线程清理程序（本质是一个由 pthread_cleanup_push() 指定的自定义函数），而 return 不具备这个能力。

总之，如果实际场景中想终止某个子线程，强烈建议大家使用 pthread_exit() 函数。终止主线程时，return 和 pthread_exit() 函数发挥的功能不同，可以根据需要自行选择。

3. pthread_cancel()

多线程程序中，一个线程还可以向另一个线程发送 “终止执行” 的信号（后续称 “Cancel” 信号），这时就需要调用 pthread_cancel() 函数。

pthread_cancel() 函数声明在<pthread.h>头文件中，语法格式如下：

int pthread_cancel(pthread_t thread);

参数 thread 用于接收 Cancel 信号的目标线程。

如果 pthread_cancel() 函数成功地发送了 Cancel 信号，返回数字 0，否则返回非零数。对于因 “未找到目标线程” 导致的信号发送失败，函数返回 ESRCH 宏（定义在<errno.h>头文件中，该宏的值为整数 3）。

注意，pthread_cancel() 函数的功能仅仅是向目标线程发送 Cancel 信号，至于目标线程是否接收该信号，何时响应该信号，全由目标线程决定。我们会在《终止线程执行，千万别踩这个坑！》一节给您做详细讲解。

对于接收 Cancel 信号后结束执行的目标线程，等同于该线程自己执行如下语句：

pthread_exit(PTHREAD_CANCELED);

也就是说，当一个线程被强制终止执行时，它会返回PTHREAD_CANCELED这个宏（定义在<pthread.h>头文件中）。

接下来通过一个样例，给大家演示 pthread_cancel() 函数的用法：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
void *thread_Fun(void *arg) {
    printf("新建线程开始执行\n");
    sleep(10);
}
int main() {
    pthread_t myThread;
    void *mess;
    int value;
    int res;
    res = pthread_create(&myThread, NULL, thread_Fun, NULL);
    if (res != 0) {
        printf("线程创建失败\n");
        return 0;
    }
    sleep(1);
    res = pthread_cancel(myThread);            // 向myThread线程发送Cancel信号
    if (res != 0) {
        printf("终止myThread线程失败\n");
        return 0;
    }
    res = pthread_join(myThread, &mess);    // 获取已终止线程的返回值
    if (res != 0) {
        printf("等待线程失败\n");
        return 0;
    }
    if (mess == PTHREAD_CANCELED) {        // 如果线程被强制终止，其返回值为PTHREAD_CANCELED
        printf("myThread线程被强制终止\n");
    }
    else {
        printf("error\n");
    }
    return 0;
}

假设程序编写在 thread.c 文件中，执行过程为：

[root@iZbp18vd1p2tytbwn5vgaqZ CPlusPlus]# gcc thread.c -o thread -lpthread
[root@iZbp18vd1p2tytbwn5vgaqZ CPlusPlus]# ./thread
新建线程开始执行
myThread线程被强制终止