woaidongmao

　　我承认这个帖子的名称有标题党的嫌疑，但是暂时想不出更好的名称了，只好先这样了 :-(
　　由于前天的帖子聊了架构设计的多进程问题，所以今天想起来要聊一下和“C++进程终止”相关的那些事。与前几个C++帖子的风格类似，今天聊的内容，尽量局限于标准C++范畴，尽量不涉及特定的操作系统平台。
进程篇
　　★关于进程的三种死法
　　由于今天讲的是“进程篇”，自然得先搞明白进程的几种死法。其实进程和大活人一样，也有三种死法，分别是“自然死亡、自杀、它杀”。这三种死亡方式具体如下：
　　1、自然死亡
　　望文生义，自然死亡就是最自然的进程退出方法。具体表现为通过return语句结束main函数。由于这种方法最优雅（后面会说），如果没有其它特殊原因，强烈建议采用这种死法。
　　2、自杀
　　所谓的自杀，就是进程自己调用某些API来自行了断。在标准C++中，这几个函数（exit、abort、terminate、unexpected）可以用于进程自杀。如果没有额外设置，unexpected函数默认会调用terminate函数，terminate函数默认会调用abort函数。所以自杀的方式基本上也就是exit和abort两种。exit相对abort来说温和一些，所以下文称exit为温和自杀；相对地，把abort称为激进自杀。
　　3、它杀
　　它杀其实也挺好理解，就是当前进程被其它进程杀死。标准C++没有提供用于它杀的API函数，因此常用的方法是通过某些跨平台的库（如ACE）提供的API函数或者调用某些外部命令（如Posix系统的kill命令）来实现。
　　上面说了这几种死法，有同学要问了：进程不同的死法和C++对象有什么关系捏？其实关系大大滴，请听我细细道来。

　　★类对象的析构（销毁）
　　首先把类对象分为三种：局部非静态对象、局部静态对象、非局部对象（出于习惯，以下简称全局对象）。对于尚不清楚这几种对象差异的同学，请先找本C++入门书拜读一下。进程不同的死法对于这几种对象是否能销毁会有很大的影响。请看如下的对照表：
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
　　　　　　　　局部非静态对象　　局部静态对象　　全局对象
　　自然死亡　　　　能　　　　　　　　能　　　　　　能
　　温和自杀　　　　不能　　　　　　　能　　　　　　能
　　激进自杀　　　　不能　　　　　　　不能　　　　　不能
　　　它杀　　　　　不能　　　　　　　不能　　　　　不能
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
　　从这个对照表可以看出，激进自杀和它杀的效果类似（各种类对象都无法正常销毁）。所以我们在写程序时要极力避免上述这两种情况。
　　另外，温和自杀也有不爽之处：不能正确地销毁局部非静态对象。准确地说，应该是：在调用exit之前已经构造但是尚未析构的局部非静态对象将再也不会被析构。所以温和自杀也要避免使用。
　　综上所述，最正经、最靠谱的死法就是第一种：自然死亡。

　　★析构的顺序
　　那么，是不是只要让进程自然死亡就万事大吉了？非也！即使所有的类对象都会被析构，还有另一个棘手的问题：析构的顺序。先来看下面一个例子：

class CFoo

{

public:

  CFoo()

  {

    cout << "CFoo" << endl;

  }

  virtual ~CFoo()

  {

    cout << "~CFoo" << endl;

  }

};

　　上述示例挺简单的（有效代码仅6行），大伙儿能看出有什么问题吗？如果你一眼就看出问题之所在，恭喜你，后面的内容你不用看了。
　　对于用户定义的全局对象，在C++标准中并没有规定它们构造和析构的先后顺序；对于诸如标准输入输出流的cout、cerr等全局对象，在C++ 03标准中（参见27.4.2.1.6章节）有提及如何保证它们在最后析构。但由于某些老式编译器并未完全遵照标准实现，导致标准输入输出流的几个全局对象也可能被提前析构。
　　基于上述原因，假如CFoo类也定义了一个全局对象g_foo。当g_foo析构的时候，cout对象可能已经先死了（取决于具体的环境，详见“关于标准输入输出流的进一步探讨”）。在这种情况下，CFoo析构函数的打印语句由于引用了已死的对象，可能会导致不可预料的后果。
　　从上面的例子可以看出，如果你在程序中使用了全局对象或者静态对象，那你要非常小心地编写相关class/struct的析构函数代码，尽量不要在它们的析构函数中引用其它的全局对象或静态对象。当然啦，假如能避免使用全局对象和静态对象，就更好了。
　　另外，在C++经典名著《Modern C++ Design》的第6章详细描述了关于单键（Singleton）销毁的一些细节、场景及解决方法。大伙儿可以去拜读一下。
　　下一个帖子，会聊一下和线程有关的C++对象是怎么死的。

追求原创，欢迎转载。
转载必须包含本声明、保持本文完整。并以超链形式注明作者编程随想和本文原始地址：
http://program-think.blogspot.com/2009/02/cxx-object-destroy-with-process.html

Win32线程篇

　　在前面的帖子里聊完了进程终止对C++对象析构的影响。今天咱们来说一下线程对于C++对象析构的影响。
　　由于C++ 03标准没有包含线程的概念，而C++ 0x尚未正式发布。所以对线程的讨论只好根据特定的操作系统平台来谈。对于操作系统自带的线程API，目前比较流行的款式是Windows平台提供的线程API和POSIX平台上的pthread API。但是这两种线程API的差异实在是太大，没法拿出来一起聊。我只好把“线程篇”的帖子再拆分一下，今天先来聊一聊Win32的线程API。
　　另外，对于进行跨平台开发的同学，应该已经用上了某些跨平台的第三方线程库（比如ACE、Boost等），对于这些库的介绍，初步打算放到“C++的可移植性和跨平台开发”系列中。

　　★两套API：OS API vs CRT API
　　本来照例要先介绍线程的几种死法，但是考虑到很多Windows程序员经常混淆线程API，搞不清楚到底该用哪个。所以先来说一下两套线程API的问题。
　　首先，Windows操作系统本身提供了线程的创建函数CreateThread和销毁函数ExitThread。其中的CreateThread用于创建线程，ExitThread用于在线程函数内部推出线程（也就是自杀）。
　　其次，在Visual C++自带的C运行库（以下简称CRT）中，还带了另外4个API函数，分别是：_beginthread，_endthread，_beginthreadex，_endthreadex。其中的_beginthread和_beginthreadex用于创建线程（它们内部调用了CreateThread），_endthread和_endthreadex用于自杀（它们内部调用了ExitThread）。
　　有同学看到这里，被搞懵了，心想：“干嘛要搞这么多玩意儿出来糊弄人？有CreateThread和ExitThread不就够了嘛！”其实你有所不知，此中大有奥妙啊。
　　因为OS API作为操作系统本身提供的API函数，它被设计为语言无关的。它们不光可以被C++调用，还可以被其它诸如VB、Python、Delphi等开发语言来调用。所以它们不会（也不能够）帮你处理一些和具体编程语言相关的琐事。
　　而CRT API虽然最终还是要调用OS API来完成核心的功能，但是CRT API在不知不觉中多帮我们干了一些虽琐碎但重要的工作。（如果同学们想窥探一下CRT API内部都干了些啥，可以拜读一下Win32编程的经典名著《Windows 核心编程》的6.7章节，里面介绍得挺细致的）
　　费了这么多口水，无非是要同学们牢记：以后在Windows平台下开发多线程程序，千万不要直接使用这两个线程API（也就是CreateThread和ExitThread），否则后果自负 :-)
　　另外，顺便补充一下。除了上述提到的CRT库。其它一些Windows平台的C++库也可能提供了线程的启动函数（比如MFC的AfxBeginThread），这些函数也对OS API进行了包装，所以用起来也是安全的。

　　★三种死法
　　说完了两套API，开始来讨论一下线程的几种死法。线程和进程一样，也有三种死法。详见如下：
　　1、自然死亡
　　一般来说，每个线程都会对应某个函数（以下称为“线程函数”）。线程函数是线程运行的主体。所谓的“自然死亡”，就是通过return语句结束线程函数的执行。
　　2、自杀
　　所谓的“自杀”，就是当前线程通过调用某API把自己给停掉。前面已经说了OS API的坏话，同学们应该明白不能再用它们。那我们能否使用CRT API来进行自杀呢？请看msdn上的相关文档：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/hw264s73.aspx。上面说了，如果使用_endthread和_endthreadex，将导致析构函数不被调用。
　　3、它杀
　　所谓的“它杀”，很明显，就是其它线程通过调用某API把当前线程给强行停掉。对于Windows平台来说，实现“它杀”比较简单，使用TernimateThread就直接干掉了（它杀也是最野蛮的）。

　　★类对象的析构
　　照前一个帖子的风格，还是把类对象分为三种：局部非静态对象、局部静态对象、非局部对象。由于非局部对象是在main之前就创建、在进程死亡时析构，暂时与线程扯不上太大关系。剩下的两种局部对象，在宿主线程（所谓宿主线程，就是创建该局部对象的线程）死亡时会受到什么影响捏？请看如下的对照表：
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
　　　　　　　局部非静态对象　　局部静态对象
　自然死亡　　　　能　　　　　　　　能
　　自杀　　　　　不能　　　　　　　能
　　它杀　　　　　不能　　　　　　　能
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
　　从上述结果可以看出，Windows上线程的死法还是以自然死亡为最安全，这点和进程的死法类似。所以同学们在Windows上开发时，要尽量避免自杀和它杀。

　　★关于主线程之死
　　所谓“主线程”，就是进程启动时，操作系统为该进程默认创建的第一个线程。通俗地讲，可以把main函数看成是主线程的线程函数。
　　主线程之死是有讲究的。由于前面已经阐述了非自然死亡的坏处，所以我们只讨论主线程自然死亡这一种情况。当主线程自然死亡时（也就是用return从main返回时），会导致exit函数被调用，exit函数就会开始清除当前进程的各种资源，为进程的死亡作准备。这时候，如果还有其它活着的线程，也会被一起干掉（其效果类似于它杀）。
　　为了防止出现上述情况，主线程一定要负责最终的善后工作。务必等到其它线程都死了，它才能死。

　　Windows平台上，有关线程的对象析构问题，就聊到这。下一个帖子，咱们来聊一下pthread相关的对象析构话题。

转载必须包含本声明、保持本文完整。并以超链接形式注明作者编程随想和本文原始地址：
http://program-think.blogspot.com/2009/03/cxx-object-destroy-with-thread-win32.html