C++如何运行多个可以随时调用的后台函数线程？

Posted 2023-02-22

【中文标题】C++如何运行多个可以随时调用的后台函数线程？

【英文标题】：C++ how ro run multiple backgound function thread that can be called anytime?

【发布时间】：2019-01-14 02:58:01

【问题描述】：

在 C++ 中，有没有办法在代码开始时创建 - 比如说 - 5 个线程，然后让它们在我的代码的主要部分运行的整个过程中在后台等待？这 5 个线程在代码主进程的不同时间点等待被调用。

我喜欢这 5 个线程来“包含”一个函数，因此在我的代码主要部分的某个时刻（在预处理 5 个输入之后）我可以同时调用这 5 个线程来异步计算 5 个输入的 5 个返回值并行。

我想我可以使用 std::async 来做到这一点，但我想避免与创建新的 5 个线程相关的大量成本，而 std::async 可能会这样做，所以我只想在代码的开始并在待机模式下处于后台，直到我打电话给他们。

【问题讨论】：

std::async 不保证代码在后台线程中运行 - 或者它完全同时运行。规范只要求它异步运行，这与并发不同。该规范允许 std::async 的用户函数仅在 promise 被解析时被调用。

我想你要找的是std::condition_variable。它上面的 cppreference 页面提供了一个很好的使用示例。

线程不会“被调用”。 std::thread 是一个自包含的执行线程。调用和执行一些代码的是执行线程本身。您的问题不清楚。

听起来你想要一个“线程池”。是的，它可以做到。但解释这一切有点宽泛。你可能会写一篇关于这个主题的论文。

【参考方案1】：

用你的话来说一个常见的误解是：“调用线程”。您不能“调用”线程。它不是一个函数。这只是一个作业调度概念。您可以创建线程并在线程环境中执行任务。

要启动一个线程，需要提供一个函数指针和一组要在线程内执行的参数。线程创建非常有效，并且非常适合许多线程实现。这是处理线程的最简单方法。所以，我建议你使用它。

您想要的是创建一个大小恒定的线程池。在这种情况下，每个线程都需要运行一个循环等待数据准备好的作业。一种常见的方法是使用条件变量检查事件，c++11 中的 std::condition_variable。当输入准备好时，主线程向变量发出信号，线程可以读取数据。当一个变量发出信号时，没有办法知道哪个线程被唤醒。因此，您必须确保输入在线程之间正确分配。因此，这是一种更复杂的方法，主要用于控制资源，并且可以在具有大量短任务的系统中提供一些性能提升。

无论如何，请注意如何使用结果。您可能需要使用互斥锁或其他方法来同步它们。