1. 目的

线程泄漏是使用多线程时容易出现的一个错误， 这和内存泄漏有点像：操作系统为创建过程消耗了资源，但没有回收， 如果频繁的创建那么系统被严重拖累， 新申请线程或内存的成功概率降低。

2. 什么是线程泄漏

使用 pthread 实现多线程任务调度时， 子线程是从主线程创建的， 如下两种情况都满足时，会产生线程泄漏：

• 子线程执行的函数中没有显式的销毁子线程 （未执行 pthread_detach()）
• 主线程中也没有等待子线程的结束 （未执行 pthread_join()）

3. pthread 线程泄漏例子

3.1 代码

这里简单起见， 线程函数 f() 采用极简方式设定：传空指针参数， 只打印一句话和返回空指针。

// 这是一个反面例子。

#include <cstddef>
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

void* f(void*)
{
    printf("Hello from thread function f\n");
    return NULL;
}

int main()
{
    pthread_t t;
    pthread_create(&t, NULL, f, NULL); // 主线程里开启子线程 t
    printf("This is main thread\n");

    return 0;
}

3.2 编译和运行

zz@Legion-R7000P% clang++ leak_example.cpp

第一次运行

zz@Legion-R7000P% ./a.out 
Hello from thread function f
This is main thread

第二次运行

zz@Legion-R7000P% ./a.out
This is main thread

3.3 简要分析

由于主线程（main()函数）没有等待子线程的结束， 程序运行可能出现的情况有两种：

• 打印了子线程的内容
• 没打印子线程的内容

以上两种结果都可能出现， 不能认为能出现正确结果就万事大吉了， 需要严格确保结果的正确性。

4. 检测线程泄漏

使用 ThreadSanitizer 可以检查 Pthread 的内存泄漏。需要的步骤如下

4.1 编译链接时传入参数 -fsanitize=thread

clang++ leak_example.cpp -fsanitize=thread

4.2 确认 TSAN_OPTIONS 环境变量

第一种： TSAN_OPTIONS 环境变量为空。
第二种： 设定为检测线程泄漏： export TSAN_OPTIONS="report_thread_leaks=1"

以上两种情况，都可以让线程泄漏的问题在程序运行阶段被报告出来。
而如果设定了 export TSAN_OPTIONS="report_thread_leaks=0", 则无法报告线程泄漏问题。

5. 修复线程泄漏

5.1 方法1： 主线程等待子线程

#include <cstddef>
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

void* f(void*)
{
    printf("Hello from thread function f\n");
    return NULL;
}

int main()
{
    pthread_t t;
    pthread_create(&t, NULL, f, NULL); // 主线程里开启子线程 t

    pthread_join(t, NULL); // 主线程等待子线程 t 的结束

    return 0;
}

5.2 方法2：子线程主动脱离主线程

用到了 pthread_detach() 这个 API：

应用到代码中：

#include <cstddef>
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

void* f(void*)
{
    pthread_detach(pthread_self()); // 子线程主动 detach
    printf("Hello from thread function f\n");
    return NULL;
}

int main()
{
    pthread_t t;
    pthread_create(&t, NULL, f, NULL); // 主线程里开启子线程 t

    return 0;
}