C ++：如何實現任意函數調用的超時？

Question

不幸的是，我需要調用有時不會在給定時間內終止的庫函數。 有沒有辦法調用該函數，但如果它不在n秒內終止就中止它？

我無法修改函數，所以我不能直接將中止條件放入其中。 我必須在外部為函數添加超時 。

它可能是一個可能的解決方案，將其作為（提升）線程啟動，然后我可以在一段時間后終止它？ 會有類似的東西嗎？ 我實際上認為該函數不是線程安全的，但如果我將它作為唯一的單線程運行則無關緊要，對吧？ 還有其他（更好的）解決方案嗎？

Answer 1

你可以產生一個boost::thread來調用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不允許你殺死工作線程。 在這個例子中，它只是孤兒。

你必須要小心API調用的作用，因為它可能永遠不會釋放它所獲得的資源。

Answer 2

我認為實現這一目標的唯一安全方法是生成一個單獨的沙箱進程，該進程將庫函數作為應用程序的代理調用。 您需要在應用程序和代理之間實現某種類型的IPC。 在讀取IPC回復時實現超時非常簡單。 如果讀取因超時而失敗，則可以安全地終止代理，而不會危及應用程序的運行狀況。

Answer 3

你所說的通常被稱為“看門狗”系統。 監視程序通常是第二個線程，它檢查所有其他線程的狀態。 看門狗通常設置為定期運行。 如果沒有從其他線程收到響應，則監視程序可以通知用戶，或者如果可以安全地（取決於您的應用程序）可以殺死有問題的線程。

Answer 4

線程的問題是在線程終止后你將無法釋放一些資源。 如果您沒有獲得必須釋放的資源，那么請使用線程。

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

問題是， 如果沒有函數支持的進程內解決方案，您最終可能會出現無效狀態。

示例：在進行內存分配時終止線程時，進程堆可能已損壞。

因此，您可以終止呼叫，但之后您還必須終止該過程。 在許多情況下，破壞性副作用的可能性很小，但我不打賭我的計算。

正如Ben Straub建議的那樣，你可以孤立線程：把它放在最低優先級並讓它運行無窮大。 這當然只是一個有限的解決方案：如果線程消耗資源（可能），它們將減慢系統速度，每個進程的線程也有限制（通常是由於線程堆棧的地址空間）。

通常，我更喜歡外部流程解決方案。 一個簡單的模式是這樣的：
將輸入數據寫入文件，以文件作為參數啟動外部進程。 外部進程將進度（如果有）寫入可以監視的磁盤文件，甚至可以允許進程從其開始的位置繼續。 結果將寫入磁盤，父進程可以讀取它們。

當你終止進程時，你仍然需要處理同步對外部資源（如文件）的訪問，以及如何處理被遺棄的mutices，半寫文件等。但它通常是一種強大的解決方案。

Answer 7

“不幸的是，我需要調用有時不會在給定時間內終止的庫函數。有沒有辦法調用函數，但如果它在n秒內沒有終止就會中止它？”

最簡潔的答案是不。 這通常是麻煩...調用本身必須在某個時間終止（實現自己的超時），但是阻塞調用通常是麻煩的（例如gethostbyname（）），因為這取決於他們（或系統）超時，而不是你的。

因此，只要有可能，嘗試在必要時使代碼在線程中運行干凈 - 代碼本身必須檢測並處理錯誤。 它可以發送消息和/或設置狀態，以便主（或另一個）線程知道發生了什么。

個人偏好，在高度可用的系統中，我喜歡我的線程經常旋轉（沒有忙碌鎖定），具有特定的超時，調用非阻塞功能，以及准確的退出條件。 一個全局或特定於線程的'done'變量可以實現干凈的退出。

Answer 8

你需要的是一個線程和一個Future Object ，它可以保存函數調用的結果。

有關使用boost的示例，請參閱此處 。

您需要在超時后檢查未來，如果未設置，則采取相應措施。

Answer 9

使用孤立進程，啟動它並計算執行時間。 如果時間不夠，請調用操作系統將其終止。

如何避免種族沖突。 在這種模式上：

• 創建一個存儲在args中的文件（當然，所有內容都作為VAL傳遞）。 孤立進程只允許從該文件中讀取數據。

• 孤立處理輸入數據，創建帶有結果值的輸出文件並關閉它。

• 只有當一切都完成后，orphan才會刪除輸入文件，這一事實表明主進程已完成工作。

這避免了讀取半寫文件的問題，因為主設備首先注意到輸入文件的缺失，打開以讀取輸出文件，這肯定已經完成（因為在刪除輸入之前關閉，並且OS調用堆棧是順序的）。