C ++ 11：std :: thread汇集了吗？

Question

在C ++ 03中，我使用pthread和自建的线程池，它总是保持一些线程运行（因为pthread_create很慢），这样我就可以在不考虑性能问题的情况下为小任务启动线程。

现在，在C ++ 11中我们有std::thread 。 我想标准没有说明具体的实现，所以我的问题是标准的库实现。 他们通常选择合并方法，其中构造std::thread是便宜的（例如，不会在posix上调用pthread_create ），还是std::thread只是一个包装器？

换句话说，是否仍然在C ++ 11中推荐一个线程池，或者我应该只在需要时创建一个std::thread并将性能提升到标准库？

Answer 1

通常， std::thread应该是底层系统原语的最小包装器。 例如，如果您使用的是pthread平台，则可以使用以下程序进行测试，无论您创建多少个线程，它们都是使用唯一的pthread_t ID创建的（这意味着它们是在运行时创建的，而不是从线程池）：

#include <assert.h>
#include <mutex>
#include <set>
#include <thread>
#include <vector>

#include <pthread.h>

int main() {
  std::vector<std::thread> workers;
  std::set<long long> thread_ids;
  std::mutex m;
  const int n = 1024;

  for (int i = 0; i < n; ++i) {
    workers.push_back(std::thread([&] {
      std::lock_guard<std::mutex> lock(m);
      thread_ids.insert(pthread_self());
    }));
  }
  for (auto& worker : workers) {
    worker.join();
  }
  assert(thread_ids.size() == n);

  return 0;
}

所以线程池仍然很有意义。 也就是说，我看过一个视频，其中C ++委员会成员讨论了关于std::async （IIRC）的线程池，但我现在找不到它。

Answer 2

std::thread是一个执行线程。 期。 它来自哪里，如何到达那里，是否存在一些“实际”线程等等，都与标准无关。 只要它像一个线程，它就可以是一个std::thread 。

现在，很可能std::thread是一个真实的OS线程，而不是从线程池或其他东西中提取的东西。 但是理论上C ++ 11确实允许将std::thread实现为从池中提取的东西。

Answer 3

std::thread应该在抽象成本方面非常便宜，它是低级别的东西。 据我了解，标准库实现可能只是尽可能地封装底层的OS机制，因此您可以假设线程创建的开销相似或相当。

我不知道任何具体的实现，但这是我从阅读C ++ Concurrency In Action的第二手理解，标准建议他们使用最有效的方法实用。 作者肯定认为与DIY相比，成本会或多或少地微不足道。

这个库在概念上与Boost类似，所以我想用Boost实现来得出一些结论不会太牵强。

基本上，我认为没有直接回答你的问题，因为它没有明确说明。 虽然听起来我们会更有可能看到非常薄的包装器实现，但我不认为库编写器如果提供效率优势就不会使用线程池。

Answer 4

首先，正如您所提到的，C ++标准基本上没有指定库实现。 但是C ++标准库的实现者应遵守“as-if”规则。

例如，这意味着std::thread构造函数应该表现得就好像新线程创建了底层API的瘦包装还是高效的实现（如线程池）。 （这里，'thread'表示C ++ 11规范中的抽​​象执行线程 ，而不是具体的OS本机线程）

关于线程池实现;

• C ++编译器和库应该正确处理C ++线程特定的资源（即thread_local变量），它们应该在运行时协同工作。
• 即使满足上述条件，似乎也不可能与OS特定的线程资源（Windows的TLS，pthread的TSS等）协同工作。

所以，我假设大多数std::thread实现只是底层线程API的包装。