将 std::thread 与 std::mutex 一起使用

Posted 2023-02-16

【中文标题】将 std::thread 与 std::mutex 一起使用

【英文标题】：Using std::thread with std::mutex

【发布时间】：2014-10-20 04:51:20

【问题描述】：

我正在尝试使用独立线程进行互斥锁。要求是，我有许多线程将独立运行并访问/更新公共资源。为了确保通过单个任务更新资源，我使用了互斥锁。然而，这是行不通的。

我已经粘贴了代码，这是我在下面尝试做的一个表示：

#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
#include <chrono>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <unistd.h>


std::mutex mt;
static int iMem = 0;
int maxITr = 1000;


void renum()

    // Ensure that only 1 task will update the variable
    mt.lock();
    int tmpMem = iMem;
    usleep(100); // Make the system sleep/induce delay
    iMem = tmpMem + 1;    
    mt.unlock();
    printf("iMem = %d\n", iMem);


int main() 

    for (int i = 0; i < maxITr; i++) 
        std::thread mth(renum);
        mth.detach(); // Run each task in an independent thread
    
    return 0;

但这会因以下错误而终止：

terminate called after throwing an instance of 'std::system_error'
  what():  Resource temporarily unavailable

我想知道上面 .detach() 的用法是否正确？如果我使用 .join() 它可以工作，但我希望每个线程独立运行，而不是等待线程完成。 我也想知道实现上述逻辑的最佳方法是什么。

【问题讨论】：

当您从main() 返回时，进程将退出，因此线程中尚未完成的任何工作都不会完成。等待他们使用join() 是main() 在返回之前做的一件完美的事情。

一 千 个线程似乎有点过头了。试着用一些可管理的东西来解决这个问题； （如 3）。而且你没有在等待你的线程，所以一旦你完成抛出线程main()就会终止，完成你的进程；可能不是你想要的。为此，我建议线程分离是错误的。相反，您应该将它们强加到std::vector<>，然后在main() 终止之前加入它们全部。

@MichaelBurr 感谢您的评论。那么如果我使用.join()，每个线程是独立运行还是等待前一个线程完成？我的要求是每个线程都应该独立运行。感谢您的帮助。

警告，你正在用你的 printf 在锁外阅读iMem。

[OT]：您可以使用std::lock_guard（或std::unique_lock）代替锁定/解锁自己。或者也许使用std::atomic。

【参考方案1】：

试试这个：

int main()

  std::vector<std::thread> mths;
  mths.reserve(maxITr);
  for (int i = 0; i < maxITr; i++) 
    mths.emplace_back(renum);
  
  for (auto& mth : mths) 
    mth.join();
  

这样，您可以保留对线程的控制（通过不调用detach()），并且您可以在最后加入它们，这样您就知道它们已经完成了任务。

【讨论】：

谢谢。我需要 1 澄清。 thread.join() 会让每个任务独立运行还是所有剩余任务都必须等待主任务完成（.join()）？

线程将被允许独立运行和完成，除了等待所有线程的主线程（具体来说，它将等待mths[0]完成，然后等待@987654324 @ 完成，等等，但当然线程可以按任何顺序完成。

您是说 mths[1] 将仅在 mths[0] 完成后运行，而与访问共享对象无关？或者两者都将并行运行，但在访问共享资源 (iMem) 时，mths[1] 将等待 mths[0] 从 iMem 对象中释放锁？

线程并发运行；唯一的序列化部分是您按顺序join()他们。这一切都很好。无法保证哪个线程将“首先”执行。