如何使用 C++11 std::thread 设置堆栈大小

Question

我一直在尝试熟悉 C++11 中的std::thread库，但遇到了绊脚石。

最初我来自 posix 线程背景，想知道如何在构造之前设置 std::thread 的堆栈大小，因为我似乎找不到执行此类任务的任何参考。

使用 pthreads 设置堆栈大小是这样完成的：

void* foo(void* arg);
.
.
.
.
pthread_attr_t attribute;
pthread_t thread;

pthread_attr_init(&attribute);
pthread_attr_setstacksize(&attribute,1024);
pthread_create(&thread,&attribute,foo,0);
pthread_join(thread,0);

使用std::thread时是否有类似的东西？

我一直在使用以下参考资料：

http://en.cppreference.com/w/cpp/thread

Answer 1

最初我来自 posix 线程背景，想知道如何在构造之前设置 std::thread 的堆栈大小，因为我似乎找不到执行此类任务的任何参考。

你不能。 std::thread不支持这一点，因为std::thread是标准化的，并且 C++ 不要求机器甚至有堆栈，更不用说固定大小的了。

pthreads 在它们支持的硬件方面有更多的限制，并且它假设每个线程有一些固定的堆栈大小。 （所以你可以配置这个）

Answer 2

正如 Loki Astari 已经说过的那样，实际需要非默认堆栈大小的情况极为罕见，通常是错误或错误编码的结果。

• 如果您觉得默认的堆栈大小对您的需求来说太大了并且想减少它，那就忘记它吧。 每个现代操作系统现在都使用虚拟内存/按需提交，这意味着在您访问页面之前，内存只是保留的，而不是实际分配的。 减少堆栈大小不会减少您的实际内存占用。

• 由于这种行为，操作系统可以将默认堆栈大小设置为非常大的值。 例如，在 vanilla Debian 上，这是 8MB ( ulimit -s )，这应该足以满足所有需要。 如果你仍然设法达到那个限制，我的第一个想法是你的代码是错误的，所以你应该首先检查它并将东西移到堆中，将递归函数转换为循环等。

• 如果尽管如此你真的真的需要改变堆栈大小（即增加它，因为减少它是没有用的），在 POSIX 上你总是可以在程序开始时使用setrlimit来增加默认堆栈大小。 当然这会影响所有线程，但只有需要它的线程才会真正使用额外的内存。

• 最后但同样重要的是，平心而论，我可以看到一个极端情况，其中减少堆栈大小是有意义的：如果您在 32 位系统上有大量线程，它们可能会耗尽您的虚拟地址空间（同样，不是实际内存消耗）直到您没有足够的地址空间可用于堆。 同样， setrlimit是你的朋友，尽管我建议迁移到 64 位系统以从更大的虚拟地址空间中受益（如果你的程序无论如何都那么大，你可能也会从额外的 RAM 中受益）。

Answer 3

我也一直在研究这个问题。 对于某些应用程序，默认堆栈大小是不够的。 示例：程序根据它正在解决的具体问题进行深度递归； 该程序需要创建许多线程，内存消耗是一个问题。

以下是我发现的（部分）解决方案/解决方法的摘要：

• g++ 在 Linux 上支持-fsplit-stack选项。 有关拆分堆栈的更多信息，请参见。 以下是他们网站的摘要：

拆分堆栈的目标是允许根据需要自动增长的不连续堆栈。 这意味着您可以运行多个线程，每个线程都从一个小堆栈开始，并让堆栈根据程序的需要增长和收缩。

备注： -fsplit-stack仅在我开始使用gold linker后才对我有用。 似乎 clang++ 也会支持这个标志。 尝试使用标志-fsplit-stack编译我的应用程序时，我尝试的版本 (clang++ 3.3) 崩溃了。

• 在 Linux 上，通过在启动应用程序之前执行ulimit -s <size>来设置堆栈大小。 size是以 Kbs 为单位的堆栈大小。 备注：命令unlimit -s unlimited不会影响使用std::thread创建的线程的大小。 当我使用ulimit -s unlimited时，主线程可以增长，但使用std::thread创建的线程具有默认大小。

• 在使用 Visual Studio 的 Windows 上，我们可以在模块定义文件中使用链接器/STACK参数或/STACKSIZE ，这是所有已创建线程的默认大小。 有关详细信息，请参阅此链接。 我们还可以使用命令行工具EDITBIN在任何可执行文件中修改此参数。

• 在使用 mingw g++ 的 Windows 上，我们可以使用选项-Wl,--stack,<size> 。 出于某种原因，当使用 cygwin g++ 时，这个标志只影响主线程的大小。

对我不起作用的方法：

• ulimit -s <size>在 OSX 上。 它只影响主线程的大小。 此外，Mac OSX 默认的 pthread 栈大小是 512kB。

• setrlimit仅影响 Linux 和 OSX 上主线程的大小。 在 cygwin 上，它对我来说从来没有用过，它似乎总是返回错误。

对于 OSX，唯一的选择似乎是使用boost::thread而不是std::thread ，但如果我们想坚持标准，这就不好了。 我希望 g++ 和 clang++ 将来也能支持 OSX 上的-fsplit-stack 。

Answer 4

我在 Scott Meyers Overview of the New C++(C++0x)一书中找到了这个，因为它太长了我不能将它作为评论发布，这有帮助吗？

还有一个标准 API 用于获取线程、互斥体、条件变量等背后的特定于平台的句柄。这些句柄被假定为设置线程优先级、设置堆栈大小等的机制。（关于设置堆栈大小， Anthony Williams 指出：“在那些支持设置堆栈大小的操作系统中，它们的做法各不相同。如果您正在为特定平台编写代码（这样使用 native_handle 就可以了），那么您可以使用该平台的工具来切换堆栈。例如，在 POSIX 上，您可以使用 makecontext 和 swapcontext 以及堆栈的显式分配，而在 Windows 上，您可以使用 Fibers。然后您可以使用特定于平台的工具（例如链接器标志）将默认堆栈大小设置为某个值真的很小，然后在必要时将堆栈切换到更大的东西。”）

Answer 5

刚才自己正在寻找这个问题的答案。

看起来虽然 std::thread 不支持这个，但 boost::thread 支持。

特别是，您可以使用boost::thread::attributes来完成此操作：

boost::thread::attributes attrs;
attrs.set_stack_size(4096*10);
boost::thread myThread(attrs, fooFunction, 42);

Answer 6

如果你不想包含一个大库，你可以像这样做一些修改。

它仍然是依赖于 C++ 编译器的 STL 库。 （现在是 Clang / MSVC）

黑客STL库

std::thread thread = std::stacking_thread(65536, []{
    printf("Hello, world!\n"); 
});