C ++中隊列上的線程池

Question

我一直在嘗試同時解決問題，這非常適合線程池模式。 在這里，我將嘗試提供一個最小的代表性示例：

假設我們有一個偽程序，如下所示：

Q : collection<int>
while (!Q.empty()) {
    for each q in Q {
        // perform some computation
    }
    // assign a new value to Q
    Q = something_completely_new();
}

我正在嘗試以n-1工作人員和一個主線程以並行方式實現這一點。 工作人員將通過從Q獲取元素在內部循環中執行計算。

我試圖使用兩個條件變量來解決這個問題，兩個是work變量，主線程在該變量上通知工作人員已經分配了Q，另一個工作work_done ，在工作work_done中通知工作人員整個計算可能已完成。

這是我的C ++代碼：

#include <iostream>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <queue>
#include <thread>

using namespace std;

std::queue<int> Q;
std::mutex mut;
std::condition_variable work;
std::condition_variable work_done;

void run_thread() {
    for (;;) {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(mut);
        work.wait(lock, [&] { return Q.size() > 0; });

        // there is work to be done - pretend we're working on something
        int x = Q.front(); Q.pop();
        std::cout << "Working on " << x << std::endl;

        work_done.notify_one();
    }
}

int main() {
    // your code goes here
    std::vector<std::thread *> workers(3);

    for (size_t i = 0; i < 3; i++) {
        workers[i] = new std::thread{
            [&] { run_thread(); }
        };
    }

    for (int i = 4; i > 0; --i) {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(mut);
        Q = std::queue<int>();
        for (int k = 0; k < i; k++) {
            Q.push(k);
        }
        work.notify_all();
        work_done.wait(lock, [&] { return Q.size() == 0; });
    }

    for (size_t i = 0; i < 3; i++) {
        delete workers[i];
    }

    return 0;
}

不幸的是，在OS X上使用g++ -std=c++11 -Wall -o main main.cpp編譯后，得到以下輸出：

Working on 0
Working on 1
Working on 2
Working on 3
Working on 0
Working on 1
Working on 2
Working on 0
Working on 1
Working on 0
libc++abi.dylib: terminating
Abort trap: 6

經過一段時間的搜尋后，它看起來像是分割錯誤。 這可能與我濫用條件變量有關。 我希望能從結構上（關於如何解決此類問題）和特定的見識中獲得一些見識，就像我在這里做錯的那樣。

感謝您的幫助

Answer 1

您的應用程序被std::terminate殺死。

線程函數的主體是無限循環的，因此在執行這些行時

for (size_t i = 0; i < 3; i++) {
    delete workers[i];
}

您想要刪除仍在運行的線程（每個線程處於可連接狀態）。 當您調用處於可連接狀態的線程的析構函數時，會發生以下情況（來自http://www.cplusplus.com/reference/thread/thread/~thread/ ）

如果線程在銷毀時是可連接的，則調用terminate（）。

因此，如果您不希望terminate被調用，則應在創建線程后調用detach()方法。

  for (size_t i = 0; i < 3; i++) {
    workers[i] = new std::thread{
        [&] { run_thread(); }
    };
    workers[i]->detach();  // <---
}

Answer 2

僅僅因為隊列為空並不意味着工作已經完成。

finished = true;
work.notify_all();
for (size_t i = 0; i < 3; i++) {
    workers[i].join(); // wait for threads to finish
    delete workers[i];
}

我們需要某種方式來終止線程

for (;!finshed;) {
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mut);
    work.wait(lock, [&] { return Q.size() > 0 || finished; });
    if (finished)
      return;