woaidongmao

　　我承認這個帖子的名稱有標題黨的嫌疑，但是暫時想不出更好的名稱了，只好先這樣了 :-(
　　由于前天的帖子聊了架構設計的多進程問題，所以今天想起來要聊一下和“C++進程終止”相關的那些事。與前幾個C++帖子的風格類似，今天聊的內容，盡量局限于標準C++范疇，盡量不涉及特定的操作系統平臺。
進程篇
　　★關于進程的三種死法
　　由于今天講的是“進程篇”，自然得先搞明白進程的幾種死法。其實進程和大活人一樣，也有三種死法，分別是“自然死亡、自殺、它殺”。這三種死亡方式具體如下：
　　1、自然死亡
　　望文生義，自然死亡就是最自然的進程退出方法。具體表現為通過return語句結束main函數。由于這種方法最優雅（后面會說），如果沒有其它特殊原因，強烈建議采用這種死法。
　　2、自殺
　　所謂的自殺，就是進程自己調用某些API來自行了斷。在標準C++中，這幾個函數（exit、abort、terminate、unexpected）可以用于進程自殺。如果沒有額外設置，unexpected函數默認會調用terminate函數，terminate函數默認會調用abort函數。所以自殺的方式基本上也就是exit和abort兩種。exit相對abort來說溫和一些，所以下文稱exit為溫和自殺；相對地，把abort稱為激進自殺。
　　3、它殺
　　它殺其實也挺好理解，就是當前進程被其它進程殺死。標準C++沒有提供用于它殺的API函數，因此常用的方法是通過某些跨平臺的庫（如ACE）提供的API函數或者調用某些外部命令（如Posix系統的kill命令）來實現。
　　上面說了這幾種死法，有同學要問了：進程不同的死法和C++對象有什么關系捏？其實關系大大滴，請聽我細細道來。

　　★類對象的析構（銷毀）
　　首先把類對象分為三種：局部非靜態對象、局部靜態對象、非局部對象（出于習慣，以下簡稱全局對象）。對于尚不清楚這幾種對象差異的同學，請先找本C++入門書拜讀一下。進程不同的死法對于這幾種對象是否能銷毀會有很大的影響。請看如下的對照表：
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
　　　　　　　　局部非靜態對象　　局部靜態對象　　全局對象
　　自然死亡　　　　能　　　　　　　　能　　　　　　能
　　溫和自殺　　　　不能　　　　　　　能　　　　　　能
　　激進自殺　　　　不能　　　　　　　不能　　　　　不能
　　　它殺　　　　　不能　　　　　　　不能　　　　　不能
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
　　從這個對照表可以看出，激進自殺和它殺的效果類似（各種類對象都無法正常銷毀）。所以我們在寫程序時要極力避免上述這兩種情況。
　　另外，溫和自殺也有不爽之處：不能正確地銷毀局部非靜態對象。準確地說，應該是：在調用exit之前已經構造但是尚未析構的局部非靜態對象將再也不會被析構。所以溫和自殺也要避免使用。
　　綜上所述，最正經、最靠譜的死法就是第一種：自然死亡。

　　★析構的順序
　　那么，是不是只要讓進程自然死亡就萬事大吉了？非也！即使所有的類對象都會被析構，還有另一個棘手的問題：析構的順序。先來看下面一個例子：

class CFoo

{

public:

  CFoo()

  {

    cout << "CFoo" << endl;

  }

  virtual ~CFoo()

  {

    cout << "~CFoo" << endl;

  }

};

　　上述示例挺簡單的（有效代碼僅6行），大伙兒能看出有什么問題嗎？如果你一眼就看出問題之所在，恭喜你，后面的內容你不用看了。
　　對于用戶定義的全局對象，在C++標準中并沒有規定它們構造和析構的先后順序；對于諸如標準輸入輸出流的cout、cerr等全局對象，在C++ 03標準中（參見27.4.2.1.6章節）有提及如何保證它們在最后析構。但由于某些老式編譯器并未完全遵照標準實現，導致標準輸入輸出流的幾個全局對象也可能被提前析構。
　　基于上述原因，假如CFoo類也定義了一個全局對象g_foo。當g_foo析構的時候，cout對象可能已經先死了（取決于具體的環境，詳見“關于標準輸入輸出流的進一步探討”）。在這種情況下，CFoo析構函數的打印語句由于引用了已死的對象，可能會導致不可預料的后果。
　　從上面的例子可以看出，如果你在程序中使用了全局對象或者靜態對象，那你要非常小心地編寫相關class/struct的析構函數代碼，盡量不要在它們的析構函數中引用其它的全局對象或靜態對象。當然啦，假如能避免使用全局對象和靜態對象，就更好了。
　　另外，在C++經典名著《Modern C++ Design》的第6章詳細描述了關于單鍵（Singleton）銷毀的一些細節、場景及解決方法。大伙兒可以去拜讀一下。
　　下一個帖子，會聊一下和線程有關的C++對象是怎么死的。

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http://program-think.blogspot.com/2009/02/cxx-object-destroy-with-process.html

Win32線程篇

　　在前面的帖子里聊完了進程終止對C++對象析構的影響。今天咱們來說一下線程對于C++對象析構的影響。
　　由于C++ 03標準沒有包含線程的概念，而C++ 0x尚未正式發布。所以對線程的討論只好根據特定的操作系統平臺來談。對于操作系統自帶的線程API，目前比較流行的款式是Windows平臺提供的線程API和POSIX平臺上的pthread API。但是這兩種線程API的差異實在是太大，沒法拿出來一起聊。我只好把“線程篇”的帖子再拆分一下，今天先來聊一聊Win32的線程API。
　　另外，對于進行跨平臺開發的同學，應該已經用上了某些跨平臺的第三方線程庫（比如ACE、Boost等），對于這些庫的介紹，初步打算放到“C++的可移植性和跨平臺開發”系列中。

　　★兩套API：OS API vs CRT API
　　本來照例要先介紹線程的幾種死法，但是考慮到很多Windows程序員經常混淆線程API，搞不清楚到底該用哪個。所以先來說一下兩套線程API的問題。
　　首先，Windows操作系統本身提供了線程的創建函數CreateThread和銷毀函數ExitThread。其中的CreateThread用于創建線程，ExitThread用于在線程函數內部推出線程（也就是自殺）。
　　其次，在Visual C++自帶的C運行庫（以下簡稱CRT）中，還帶了另外4個API函數，分別是：_beginthread，_endthread，_beginthreadex，_endthreadex。其中的_beginthread和_beginthreadex用于創建線程（它們內部調用了CreateThread），_endthread和_endthreadex用于自殺（它們內部調用了ExitThread）。
　　有同學看到這里，被搞懵了，心想：“干嘛要搞這么多玩意兒出來糊弄人？有CreateThread和ExitThread不就夠了嘛！”其實你有所不知，此中大有奧妙啊。
　　因為OS API作為操作系統本身提供的API函數，它被設計為語言無關的。它們不光可以被C++調用，還可以被其它諸如VB、Python、Delphi等開發語言來調用。所以它們不會（也不能夠）幫你處理一些和具體編程語言相關的瑣事。
　　而CRT API雖然最終還是要調用OS API來完成核心的功能，但是CRT API在不知不覺中多幫我們干了一些雖瑣碎但重要的工作。（如果同學們想窺探一下CRT API內部都干了些啥，可以拜讀一下Win32編程的經典名著《Windows 核心編程》的6.7章節，里面介紹得挺細致的）
　　費了這么多口水，無非是要同學們牢記：以后在Windows平臺下開發多線程程序，千萬不要直接使用這兩個線程API（也就是CreateThread和ExitThread），否則后果自負 :-)
　　另外，順便補充一下。除了上述提到的CRT庫。其它一些Windows平臺的C++庫也可能提供了線程的啟動函數（比如MFC的AfxBeginThread），這些函數也對OS API進行了包裝，所以用起來也是安全的。

　　★三種死法
　　說完了兩套API，開始來討論一下線程的幾種死法。線程和進程一樣，也有三種死法。詳見如下：
　　1、自然死亡
　　一般來說，每個線程都會對應某個函數（以下稱為“線程函數”）。線程函數是線程運行的主體。所謂的“自然死亡”，就是通過return語句結束線程函數的執行。
　　2、自殺
　　所謂的“自殺”，就是當前線程通過調用某API把自己給停掉。前面已經說了OS API的壞話，同學們應該明白不能再用它們。那我們能否使用CRT API來進行自殺呢？請看msdn上的相關文檔：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/hw264s73.aspx。上面說了，如果使用_endthread和_endthreadex，將導致析構函數不被調用。
　　3、它殺
　　所謂的“它殺”，很明顯，就是其它線程通過調用某API把當前線程給強行停掉。對于Windows平臺來說，實現“它殺”比較簡單，使用TernimateThread就直接干掉了（它殺也是最野蠻的）。

　　★類對象的析構
　　照前一個帖子的風格，還是把類對象分為三種：局部非靜態對象、局部靜態對象、非局部對象。由于非局部對象是在main之前就創建、在進程死亡時析構，暫時與線程扯不上太大關系。剩下的兩種局部對象，在宿主線程（所謂宿主線程，就是創建該局部對象的線程）死亡時會受到什么影響捏？請看如下的對照表：
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
　　　　　　　局部非靜態對象　　局部靜態對象
　自然死亡　　　　能　　　　　　　　能
　　自殺　　　　　不能　　　　　　　能
　　它殺　　　　　不能　　　　　　　能
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
　　從上述結果可以看出，Windows上線程的死法還是以自然死亡為最安全，這點和進程的死法類似。所以同學們在Windows上開發時，要盡量避免自殺和它殺。

　　★關于主線程之死
　　所謂“主線程”，就是進程啟動時，操作系統為該進程默認創建的第一個線程。通俗地講，可以把main函數看成是主線程的線程函數。
　　主線程之死是有講究的。由于前面已經闡述了非自然死亡的壞處，所以我們只討論主線程自然死亡這一種情況。當主線程自然死亡時（也就是用return從main返回時），會導致exit函數被調用，exit函數就會開始清除當前進程的各種資源，為進程的死亡作準備。這時候，如果還有其它活著的線程，也會被一起干掉（其效果類似于它殺）。
　　為了防止出現上述情況，主線程一定要負責最終的善后工作。務必等到其它線程都死了，它才能死。

　　Windows平臺上，有關線程的對象析構問題，就聊到這。下一個帖子，咱們來聊一下pthread相關的對象析構話題。

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