C ++：如何实现任意函数调用的超时？

Question

不幸的是，我需要调用有时不会在给定时间内终止的库函数。 有没有办法调用该函数，但如果它不在n秒内终止就中止它？

我无法修改函数，所以我不能直接将中止条件放入其中。 我必须在外部为函数添加超时 。

它可能是一个可能的解决方案，将其作为（提升）线程启动，然后我可以在一段时间后终止它？ 会有类似的东西吗？ 我实际上认为该函数不是线程安全的，但如果我将它作为唯一的单线程运行则无关紧要，对吧？ 还有其他（更好的）解决方案吗？

Answer 1

你可以产生一个boost::thread来调用API：

boost::thread api_caller(::api_function, arg1, arg2);
if (api_caller.timed_join(boost::posix_time::milliseconds(500)))
{
    // API call returned within 500ms
}
else
{
    // API call timed out
}

但是，Boost不允许你杀死工作线程。 在这个例子中，它只是孤儿。

你必须要小心API调用的作用，因为它可能永远不会释放它所获得的资源。

Answer 2

我认为实现这一目标的唯一安全方法是生成一个单独的沙箱进程，该进程将库函数作为应用程序的代理调用。 您需要在应用程序和代理之间实现某种类型的IPC。 在读取IPC回复时实现超时非常简单。 如果读取因超时而失败，则可以安全地终止代理，而不会危及应用程序的运行状况。

Answer 3

你所说的通常被称为“看门狗”系统。 监视程序通常是第二个线程，它检查所有其他线程的状态。 看门狗通常设置为定期运行。 如果没有从其他线程收到响应，则监视程序可以通知用户，或者如果可以安全地（取决于您的应用程序）可以杀死有问题的线程。

Answer 4

线程的问题是在线程终止后你将无法释放一些资源。 如果您没有获得必须释放的资源，那么请使用线程。

Answer 5

Boost.Test的execution_monitor做你想要的：

http://www.boost.org/doc/libs/1_39_0/libs/test/doc/html/execution-monitor/reference.html#boost.execution_monitor

Answer 6

问题是， 如果没有函数支持的进程内解决方案，您最终可能会出现无效状态。

示例：在进行内存分配时终止线程时，进程堆可能已损坏。

因此，您可以终止呼叫，但之后您还必须终止该过程。 在许多情况下，破坏性副作用的可能性很小，但我不打赌我的计算。

正如Ben Straub建议的那样，你可以孤立线程：把它放在最低优先级并让它运行无穷大。 这当然只是一个有限的解决方案：如果线程消耗资源（可能），它们将减慢系统速度，每个进程的线程也有限制（通常是由于线程堆栈的地址空间）。

通常，我更喜欢外部流程解决方案。 一个简单的模式是这样的：
将输入数据写入文件，以文件作为参数启动外部进程。 外部进程将进度（如果有）写入可以监视的磁盘文件，甚至可以允许进程从其开始的位置继续。 结果将写入磁盘，父进程可以读取它们。

当你终止进程时，你仍然需要处理同步对外部资源（如文件）的访问，以及如何处理被遗弃的mutices，半写文件等。但它通常是一种强大的解决方案。

Answer 7

“不幸的是，我需要调用有时不会在给定时间内终止的库函数。有没有办法调用函数，但如果它在n秒内没有终止就会中止它？”

最简洁的答案是不。 这通常是麻烦...调用本身必须在某个时间终止（实现自己的超时），但是阻塞调用通常是麻烦的（例如gethostbyname（）），因为这取决于他们（或系统）超时，而不是你的。

因此，只要有可能，尝试在必要时使代码在线程中运行干净 - 代码本身必须检测并处理错误。 它可以发送消息和/或设置状态，以便主（或另一个）线程知道发生了什么。

个人偏好，在高度可用的系统中，我喜欢我的线程经常旋转（没有忙碌锁定），具有特定的超时，调用非阻塞功能，以及准确的退出条件。 一个全局或特定于线程的'done'变量可以实现干净的退出。

Answer 8

你需要的是一个线程和一个Future Object ，它可以保存函数调用的结果。

有关使用boost的示例，请参阅此处 。

您需要在超时后检查未来，如果未设置，则采取相应措施。

Answer 9

使用孤立进程，启动它并计算执行时间。 如果时间不够，请调用操作系统将其终止。

如何避免种族冲突。 在这种模式上：

• 创建一个存储在args中的文件（当然，所有内容都作为VAL传递）。 孤立进程只允许从该文件中读取数据。

• 孤立处理输入数据，创建带有结果值的输出文件并关闭它。

• 只有当一切都完成后，orphan才会删除输入文件，这一事实表明主进程已完成工作。

这避免了读取半写文件的问题，因为主设备首先注意到输入文件的缺失，打开以读取输出文件，这肯定已经完成（因为在删除输入之前关闭，并且OS调用堆栈是顺序的）。