一般来说，Posix的线程终止有两种情况：正常终止和非正常终止。线程主动调用pthread_exit()或者从线程函数中return都将使线程正常退出，这是可预见的退出方式；非正常终止是线程在其他线程的干预下，或者由于自身运行出错（比如访问非法地址）而退出，这种退出方式是不可预见的。
不论是可预见的线程终止还是异常终止，都会存在资源释放的问题，在不考虑因运行出错而退出的前提下，如何保证线程终止时能顺利的释放掉自己所占用的资源，特别是锁资源，就是一个必须考虑解决的问题。
最经常出现的情形是资源独占锁的使用：线程为了访问临界资源而为其加上锁，但在访问过程中被外界取消，如果线程处于响应取消状态，且采用异步方式响应，或者在打开独占锁以前的运行路径上存在取消点，则该临界资源将永远处于锁定状态得不到释放。外界取消操作是不可预见的，因此的确需要一个机制来简化用于资源释放的编程。
在POSIX线程API中提供了一个pthread_cleanup_push()/pthread_cleanup_pop()函数对用于自动释放资源 --从pthread_cleanup_push()的调用点到pthread_cleanup_pop()之间的程序段中的终止动作（包括调用 pthread_exit()和取消点终止）都将执行pthread_cleanup_push()所指定的清理函数。API定义如下：
void pthread_cleanup_push(void (*routine) (void *), void *arg) void pthread_cleanup_pop(int execute)
pthread_cleanup_push()/pthread_cleanup_pop()采用先入后出的栈结构管理，void routine(void *arg)函数在调用pthread_cleanup_push()时压入清理函数栈，多次对pthread_cleanup_push()的调用将在清理函数栈中形成一个函数链，在执行该函数链时按照压栈的相反顺序弹出。execute参数表示执行到pthread_cleanup_pop()时是否在弹出清理函数的同时执行该函数，为0表示不执行，非0为执行；这个参数并不影响异常终止时清理函数的执行（及当pthread_cleanup_pop()函数的参数为0时，仅仅在线程调用pthread_exit函数或者其它线程对本线程调用 pthread_cancel函数时，才在弹出“清理函数”的同时执行该“清理函数”）。
示例：
1 /*两个线程都调用了，但是却只调用了第二个线程的清理处理程序，所以如果线程是通过从它的启动历程中返回而终止的话，那么它的清理处理程序就不会被调用，还要注意清理程序是按照与它们安装时相反的顺序被调用的。从代码输出也可以看到先执行的thread 2 second handler后执行的thread 2 first handler。 2 */ 3 #include4 #include 5 #include 6 7 void cleanup(void *arg) 8 { 9 printf("cleanup:%s\n",(char*)arg);10 }11 void *thr_fn1(void *arg)12 {13 printf("thread 1 start\n");14 pthread_cleanup_push(cleanup,"thread 1 first handler");15 pthread_cleanup_push(cleanup,"thread 1 second handler");16 printf("thread 1 push complete\n");17 if(arg)18 return ((void *)1);19 pthread_cleanup_pop(0);20 pthread_cleanup_pop(0);21 return ((void *)1);22 }23 void *thr_fn2(void *arg)24 {25 printf("thread 2 start\n");26 pthread_cleanup_push(cleanup,"thread 2 first handler");27 pthread_cleanup_push(cleanup,"thread 2 second handler");28 printf("thread 2 push complete\n");29 if(arg)30 pthread_exit((void *)2);31 pthread_cleanup_pop(0);32 pthread_cleanup_pop(0);33 pthread_exit((void *)2);34 }35 int main()36 {37 int err;38 pthread_t tid1,tid2;39 void *tret;40 err = pthread_create(&tid1,NULL,thr_fn1,(void *)1);41 if(err != 0)42 {43 fprintf(stderr,"thread create 1 is error\n");44 return -1;45 }46 err = pthread_create(&tid2,NULL,thr_fn2,(void *)1);47 if(err != 0)48 {49 fprintf(stderr,"thread create 2 is error\n");50 return -2;51 }52 err = pthread_join(tid1,&tret);53 if(err != 0)54 {55 fprintf(stderr,"can't join with thread 1\n");56 return -2;57 }58 59 //pthread_cancel(tid1);60 printf("thread 1 exit code %d\n",tret);61 err = pthread_join(tid2,&tret);62 if(err != 0)63 {64 fprintf(stderr,"can't join with thread 2\n");65 return -2;66 }67 printf("thread 2 exit code %d\n",tret);68 return 0;69 }
1 #include2 #include 3 #include 4 #include 5 void clean_fun1(void * arg) 6 { 7 printf("this is clean fun1\n"); 8 } 9 void clean_fun2(void * arg)10 {11 printf("this is clean fun2\n");12 }13 void * thread_fun(void * arg)14 {15 pthread_cleanup_push(clean_fun1,NULL);16 pthread_cleanup_push(clean_fun2,NULL);17 sleep(5);18 //这里要注意,如果将sleep(100);换成while(1);的话,程序会一直暂停.push和pop要成对出现.19 //因为while(1);运行的太快,线程不接受cancel信号20 //while(1);21 pthread_cleanup_pop(0);22 pthread_cleanup_pop(0);23 return NULL;24 }25 int main()26 {27 pthread_t tid1;28 int err;29 err=pthread_create(&tid1,NULL,thread_fun,NULL);30 if(err!=0)31 {32 perror("pthread_create");33 exit(0);34 }35 sleep(3);36 //printf("test\n");37 err=pthread_cancel(tid1);38 if(err!=0)39 {40 perror("cancel error:");41 exit(0);42 }43 err=pthread_join(tid1,NULL);44 if(err!=0)45 {46 perror("pthread_join error:");47 exit(0);48 }49 50 return 0;51 }
pthread_cleanup_push()/pthread_cleanup_pop()是以宏方式实现的，这是pthread.h中的宏定义：
#define pthread_cleanup_push(routine,arg) { struct _pthread_cleanup_buffer _buffer; _pthread_cleanup_push (&_buffer, (routine), (arg)); #define pthread_cleanup_pop(execute) _pthread_cleanup_pop (&_buffer, (execute)); } 可见,pthread_cleanup_push()带有一个"{"，而pthread_cleanup_pop()带有一个"}"，因此这两个函数必须成对出现，且必须位于程序的同一级别的代码段中才能通过编译。在下面的例子里，当线程在"do some work"中终止时，将主动调用pthread_mutex_unlock(mut)，以完成解锁动作。 work"中终止时，将主动调用pthread_mutex_unlock(mut)，以完成解锁动作。 pthread_cleanup_push(pthread_mutex_unlock, (void *) &mut); pthread_mutex_lock(&mut); /* do some work */ pthread_mutex_unlock(&mut); pthread_cleanup_pop(0); 必须要注意的是，如果线程处于PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS状态，上述代码段就有可能出错，因为CANCEL事件有可能在 pthread_cleanup_push()和pthread_mutex_lock()之间发生，或者在pthread_mutex_unlock()和pthread_cleanup_pop()之间发生，从而导致清理函数unlock一个并没有加锁的 mutex变量，造成错误。因此，在使用清理函数的时候，都应该暂时设置成PTHREAD_CANCEL_DEFERRED模式。为此，POSIX的 Linux实现中还提供了一对不保证可移植的pthread_cleanup_push_defer_np()/pthread_cleanup_pop_defer_np()扩展函数，功能与以下 代码段相当： { int oldtype; pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_DEFERRED, &oldtype); pthread_cleanup_push(routine, arg); ... pthread_cleanup_pop(execute); pthread_setcanceltype(oldtype, NULL); } 上面我用红色标记的部分是这两个函数的关键作用,我的理解就是: pthread_cleanup_push(pthread_mutex_unlock, (void *) &mut); pthread_mutex_lock(&mut); /* do some work */ pthread_mutex_unlock(&mut); pthread_cleanup_pop(0); 本来do some work之后是有pthread_mutex_unlock(&mut);这句,也就是有解锁操作,但是在do some work时会出现非正常终止,那样的话,系统会根据pthread_cleanup_push中提供的函数,和参数进行解锁操作或者其他操作,以免造成死锁!
补充:
在线程宿主函数中主动调用return，如果return语句包含在pthread_cleanup_push()/pthread_cleanup_pop()对中，则不会引起清理函数的执行，反而会导致segment fault。
“线程取消函数”即线程被取消或者下面描述的情况发生时自动调用的函数。它一般用于释放一些资源，比如释放锁，以免其它的线程永远 也不能获得锁，而造成死锁。
pthread_cleanup_push()函数执行压栈清理函数的操作，而pthread_cleanup_pop()函数执行从栈中删除清理函数的操作。在下面三种情况下，pthread_cleanup_push()压栈的“清理函数”会被调用：
1, 线程调用pthread_exit()函数，而不是直接return.
2, 响应取消请求时，也就是有其它的线程对该线程调用pthread_cancel()函数。
3, 本线程调用pthread_cleanup_pop()函数，并且其参数非0
注意：
1.当pthread_cleanup_pop()函数的参数为0时，仅仅在线程调用pthread_exit函数或者其它线程对本线程调用pthread_cancel函数时，才在弹出“清理函数”的同时执行该“清理函数”。
2.注意pthread_exit终止线程与线程直接return终止线程的区别,调用return函数是不会在弹出“清理函数”的同时执行该“清理函数的。
3 .pthread_cleanup_push()函数与pthread_cleanup_pop()函数必须成对的出现在同一个函数中。
4.在线程宿主函数中主动调用return，如果return语句包含在pthread_cleanup_push()/pthread_cleanup_pop()对中，则不会引起清理函数的执行，反而会导致segment fault。
push进去的函数可能在以下三个时机执行：1，显示的调用pthread_exit();或2，在cancel点线程被cancel。或3，pthread_cleanup_pop()的参数不为0时。以上动作都限定在push/pop涵盖的代码内。