线程和非线程函数调用的执行顺序是啥？

Posted 2023-04-13

【中文标题】线程和非线程函数调用的执行顺序是啥？

【英文标题】：what is the execution order of a threaded and non-threaded function call?线程和非线程函数调用的执行顺序是什么？

【发布时间】：2010-08-24 07:22:03

【问题描述】：

我编写了一个简单的控制台应用程序只是为了尝试 boost::thread，顺便说一下，我是一个多线程新手。这是代码

#include <iostream>
#include <boost/thread/thread.hpp>
#include <windows.h>

using namespace std;

void Avg(double * Src, double *Dst, int Per, int Len, string& s )

    LARGE_INTEGER s1,s2,f;
    QueryPerformanceFrequency(&f);
    QueryPerformanceCounter(&s1);
    for(int i = Per-1; i < Len ; i++)
    
        double a = 0;
        for(int j = i; j > i-Per ; j--)
            a += Src[j];
        Dst[i] = a / Per;
           
    QueryPerformanceCounter(&s2);
   cout << double(s2.QuadPart-s1.QuadPart)/f.QuadPart*1000 << " ms : "+s << endl;


int main(int argc, char* argv[])

    int L = 200000;
    double  * a = new double[L], *b = new double[L] , *c = new double[L];
    for(int i =0; i < L;i++)
    
        a[i] = i+2;
    
    int x = 10000;
    boost::thread bAvg(Avg,a,b,x,L,string("T"));
    LARGE_INTEGER s1,s2,f;
    QueryPerformanceFrequency(&f);
    QueryPerformanceCounter(&s1);

    Avg(a,c,x,L,string("N")); // line 1
    bAvg.join(); // line 2

    QueryPerformanceCounter(&s2);
    cout << double(s2.QuadPart-s1.QuadPart)/f.QuadPart*1000 << " ms : Total" << endl;


    delete []a;
    delete []b;
    delete []c;

    system("PAUSE");
         return 0;

该代码的输出是

6621.1 毫秒：N 6635.28 毫秒：T 6638.29 毫秒：总计 按任意键继续 。 . .

但是当我更改第 1 行和第 2 行的顺序时，输出变为：

6274.57 毫秒：T 6250.56 毫秒：N 12531.3 毫秒：总计 按任意键继续 。 . .

在情况 1 中，bAvg.join() 会在 Avg 触发之后和完成之前触发。我认为案例 1 和案例 2 的结果会是相反的。我认为这与线程的执行顺序有关。

编辑： 实际上，我正计划为交易目的编写应用程序。例如，我将为单个股票的每个即将到来的信号创建至少 10 个计算线程。信号将通过 tcp 连接接收。但是如果主执行线程等待其他子线程的完成，那么很容易错过一个信号，因为主线程是空闲的。我应该如何处理信号并运行计算线程？

【问题讨论】：

鉴于您提出的问题，您最好退后一步，花一些时间真正了解线程。如果您不太了解正在发生的事情，它是通往整个世界的错误和痛苦的门户，并且您可能不希望在交易代码中出现这种情况。您现在可以编写一个单线程应用程序吗？你证明你需要多个线程吗？无论如何，由于通信成本，天真的线程应用程序通常最终会比它们的非线程应用程序慢。

@chrispy：事实上我的单线程应用程序已经准备好了。但我担心的是，如果在计算刚接收到的信号期间接收到信号怎么办。我想出的答案只是打开另一个线程并处理另一个 cpu 内核上的信号（如果可用）。我的回答错了吗？

一种可能适合您的简单设计：让一个线程处理传入信号并将它们排队等待处理，另一个线程将它们拉出队列并按顺序处理它们。不过，也许您可​​以让 tcp 库为您进行排队？即，如果可能，请留下信号，直到您准备好处理它们。我不知道您的 tcp 库的详细信息。这将使您免受线程细节的影响。

【参考方案1】：

在第一种情况下，order 可能同时是 N T 和 T N，因为这两个函数是并行执行的。在第二种情况下，输出只能是 T N，因为第一个函数 (T) 必须在第二个函数 (N) 开始之前完成。 bAvg.join 表示“等待线程函数退出”。

【讨论】：

真的是“等待线程函数退出”的意思吗？如果线程被强制终止，线程函数是否真的退出？这不是一个反问的问题，我真的不知道。

Space_C0wb0y：boost线程在线程函数执行return语句时结束，或者通过中断点结束。 join 运算符等待它们中的任何一个，并且仅在底层 OS 线程结束时返回。

【参考方案2】：

当第 1 行和第 2 行交换时，您首先在另一个线程中触发 bAvg 并等待它完成。然后只有你在主线程上启动bAvg。这就是为什么在这种情况下总时间加倍的原因：您的计算是按顺序完成的。

【讨论】：

所以你是说 bAvg 被解雇了两次？

@bahadir：不，程序有两个线程，主执行线程和bAvg。在第一种情况下，两个线程都在并行执行工作，而在第二种情况下，您让主线程等待（在join 调用中）等待bAvg 工作的完成，然后再执行它的工作份额。

【参考方案3】：

当您创建boost::thread 时，会立即启动一个新线程，但这并不意味着通常处理线程调度的操作系统会立即切换到该线程。这可能随时发生。例如，尝试在创建线程后立即插入此行：

boost::this_thread::yield()

这使得当前线程（在这种情况下是您的主线程）产生剩余的 CPU 时间以支持其他线程，例如 bAvg（但不一定，这完全取决于操作系统调度程序）。

通常，除非您使用同步，否则永远不要对不同线程或进程中的执行顺序做出任何假设。