为何pthread_join未阻塞调用线程？技术问题咨询

我正在学习使用<pthread.h>，教材说明：

pthread_join函数会阻塞调用线程……

但在我的测试中，该函数并未阻塞调用线程，测试代码如下：

void *a_thread(void *pt) {
  puts("a_thread:join");
  pthread_join(*(pthread_t *)pt, NULL); // <-- a_thread didn't wait for
  puts("a_thread:joined");              //     itself to finish executing.

  return NULL;
}

int main(void) {
  pthread_t t;

  puts("create");
  pthread_create(&t, NULL, a_thread, &t);
  puts("created");

  puts("main:join");
  pthread_join(t, NULL);
  puts("main:joined");
}

编译运行命令：
gcc -Og -o test test.c; ./test

输出结果：

create
created
main:join
a_thread:join
a_thread:joined
main:joined

原因分析 #

核心问题在于线程调用pthread_join等待自身属于未定义行为：

1. POSIX标准明确规定，pthread_join的目标线程ID必须是另一个可连接的线程，调用线程不能等待自己结束。这种情况下，操作系统没有义务按照“阻塞等待”的逻辑处理，行为完全不可预期——可能直接返回、触发崩溃，或者出现其他异常表现，你的测试中就是直接返回，没有产生阻塞。
2. 你的代码里，pthread_create将新线程的ID存储在t中，并把t的地址传给线程函数a_thread。新线程启动后，解参得到的就是自身的线程ID，相当于调用pthread_join(自己的ID, NULL)，这直接违反了规范，所以不会出现预期的阻塞。
3. 从输出顺序也能验证这一点：主线程先进入pthread_join等待新线程；新线程启动后调用pthread_join等待自己，因未定义行为直接返回，打印a_thread:joined后结束；主线程检测到新线程结束，自己的pthread_join也完成，打印main:joined。

正确用法示例 #

如果需要实现线程间的等待，应该让一个线程等待另一个独立的线程，比如：

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

void *worker_thread(void *arg) {
    puts("worker: 开始执行任务");
    // 模拟耗时工作
    sleep(2);
    puts("worker: 任务完成，退出");
    return NULL;
}

void *waiter_thread(void *arg) {
    pthread_t worker_id = *(pthread_t *)arg;
    puts("waiter: 等待worker线程完成");
    pthread_join(worker_id, NULL);
    puts("waiter: worker线程已退出");
    return NULL;
}

int main(void) {
    pthread_t worker, waiter;

    pthread_create(&worker, NULL, worker_thread, NULL);
    pthread_create(&waiter, NULL, waiter_thread, &worker);

    pthread_join(waiter, NULL);
    puts("main: 所有线程已退出");
    return 0;
}

这段代码中，waiter_thread会阻塞直到worker_thread结束，符合pthread_join的预期行为。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者shynur