从 cpp 中的父线程暂停和恢复线程

Posted 2023-02-22

【中文标题】从 cpp 中的父线程暂停和恢复线程

【英文标题】：Pause and resume thread from parent thread in cpp

【发布时间】：2016-09-22 06:10:36

【问题描述】：

我正在使用 cpp 线程库。我有一个父线程 T1，它有一个子线程 T2。 T2 只会遍历一些项目并进行一些处理。我需要使用来自 T1 的函数调用从 T1 暂停和恢复 T2。 T1 和 T2 属于同一类。当特定事件到达 T1 时，我需要它来停止处理数据；请不要推荐任何其他线程实现库。

    C::t2_func
      for(int i=0;i<data.size();i++)
        process_data(data[i]);
    
    C::spawn()
       t2 = std::make_unique<std::thread>(std::bind(&C::t2_func, this));
    
    C::pause()
         //pause t2
    
    C::resume()
         //resume t2
    

【参考方案1】：

虽然不可能完全在线程外部暂停 STL 线程（一些具有更广泛线程管理功能的特定平台线程可能支持它），但可以在以下人员的配合下暂停线程线程。请注意，这意味着暂停不会在线程执行期间的任意点发生，而只会在线程函数支持暂停的特定点发生。

暂停线程的核心非常简单：一个指示是运行还是暂停的标志。访问共享线程数据，例如标志，必须同步；这是一个次要的方面，必然使实现更加复杂，尽管不是特别复杂。

通过mutex上的锁（如lock_guard和unique_lock）实现同步；互斥锁确保了代码的关键部分是互斥的（即不会被另一个打断），而锁负责管理互斥锁的锁定和解锁。

此外，condition variable 用于表示线程应该运行：暂停线程waits 直到标志表示“运行”，恢复函数notifies 表示标志为“运行”。由于条件变量访问共享数据，它还使用互斥锁上的锁。 std::condition_variable 支持两种等待方式：一种只是等待通知但可能会受到虚假唤醒的影响，另一种采用可调用谓词并等待通知和谓词返回 true（允许虚假唤醒）唤醒被忽略）。一般来说，后者是你想要的。

假设线程函数具有 void 返回值，示例实现可能是：

// shared data, threading primitives
bool pause = false;
std::condition_variable cv;
std::mutex m;

// T2's main thread function
void C::t2_func() 
  for(int i = 0; i < data.size(); i++)
    // wait until unpause is signaled
    nap();
    
    // do some work
    process_data(data[i]);
  


void C::spawn() 
   t2 = std::make_unique<std::thread>(std::bind(&C::t2_func, this));


// thread management
void C::nap() 
    // must use a `unique_lock` with a `condition_variable`, not a `lock_guard`
    std::unique_lock<decltype(m)> lk(m);
    cv.wait(lk, [] return ! pause; );


void C::pause() 
     //pause
     std::lock_guard<decltype(m)> lk(m);
     pause = true;


void C::resume() 
     std::lock_guard<decltype(m)> lk(m);
     pause = false;
     cv.notify_one();
     //resume t2

【参考方案2】：

您不能在外部暂停线程。但是线程可以自行暂停。考虑使用std::condition_variable 和布尔标志is_paused。然后在每次迭代的工作线程中锁定一个互斥锁，检查线程是否应该暂停，如果应该暂停，请等待条件变量，直到 is_paused 重置为 false。然后在你的主线程中锁定互斥锁，更改is_paused 并通知条件变量。

【参考方案3】：

许多人在论坛上询问是否可以暂停、恢复或取消一个主题，遗憾的是目前我们不能。但是如果有迫切的需要，我有时会这样实现。使您的函数增量（细粒度），以便它可以在循环中连续执行，您可以在其中进行操作，如下面的简单示例所示：

void main()

enum tribool  False,True,Undetermine;

bool running = true;
bool pause = false;

std::function<tribool(int)> func = [=](long n)
  
    long i;

    if (n < 2) return False;
    else
    if (n == 2) return True;

    for (i = 2; i < n; i++)
    
        while (pause)
        
            if (!pause) break;
            if (!running) return Undetermine;
        
        if (n%i == 0) return False;
    
    return True;
   ;

    std::future<tribool> fu = std::async(func,11);

    pause = true; //testing pause
    pause = false;

   auto result = fu.get();
   if (result == True) std::cout << " Prime";
   else
   if (result == False) std::cout << " Not Prime";
   else
    std::cout << " Interrupted by user";

   return ;