C++處理主線程中的多線程

我對多線程有點新，所以請原諒我，如果這些問題太微不足道了。C++處理主線程中的多線程

我的應用程序需要在線程中創建多個線程並從每個線程執行操作。

例如，我有一組要讀取的文件，比如說50，我創建了一個使用CreateThread（）函數讀取這些文件的線程。

現在這個主線程創建4個線程來訪問文件。第一個線程給出文件1，第二個文件2等等。

第一個線程完成讀取文件1並給主線程所需的數據後，主線程需要用文件5調用它並從中獲取數據。所有其他線程的情況類似，直到讀取所有50個文件。

之後，每個線程被銷燬，最後我的主線程被銷燬。

我現在面臨的問題是：

1）如何停止一個線程文件讀取後退出？

2）如何用其他文件名再次調用線程？

3）我的子線程如何給主線程提供信息？

4）線程完成讀取文件並返回主線程數據後，主線程將知道哪個線程提供了數據？

謝謝

來源

2012-07-20 Garfield

這是一個在多線程編程中很常見的問題。您可以將其視爲生產者 - 消費者問題：主線程「生成」由工作線程「消耗」的任務（例如，例如http://www.mario-konrad.ch/blog/programming/multithread/tutorial-06.html）。您可能還想閱讀「線程池」。

我強烈建議讀入boost的同步（http://www.boost.org/doc/libs/1_50_0/doc/html/thread.html）並使用boost的線程功能，因爲它是獨立於平臺並且很好用的。

更具體到你的問題：你應該創建一個帶有操作的隊列（通常它對於所有工作線程是相同的隊列，如果你確實想確保線程1正在執行任務1,5,9。 ..你可能希望每個工作者線程有一個隊列）。訪問此隊列必須同步mutex，等待線程可以通過condition_variables通知，當新數據添加到互斥鎖時。

1）不退出線程的功能，但等到條件被觸發，然後重新啓動使用while ([exit condition not true])循環

2）請參見第1

3）通過任何變量，其都有權訪問並且受到mutex（例如結果隊列）的保護

4.）通過添加此信息作爲寫入結果隊列的結果。

另一個建議：多線程正確性總是很困難。因此，儘可能小心並編寫測試來檢測死鎖和競爭條件。

來源

2012-07-20 10:00:17 Philipp

這種問題的典型解決方案是使用線程池和隊列。主線程將所有文件/文件名推送到一個隊列中，然後啓動一個線程池，即不同的線程，其中每個線程從隊列中取一個項目並處理它。當一個項目被處理時，它會繼續到下一個項目（如果到那時隊列還沒有被清空）。主線程知道在隊列爲空並且所有線程都退出時處理所有內容。

因此，1）和2）有些衝突：您不會停止線程並再次調用它，只要它在隊列中找到項目，它就會繼續運行。對於3）可以再次使用線程放入信息並從中讀取主線程的隊列。對於4）你可以給每個線程一個id並把它和數據放在一起。但是，通常主線程不需要知道哪個線程正確處理了數據。

一些非常基本的僞代碼，給你一個想法，鎖定爲threadsafety省略：

//main 
for(all filenames) 
    queue.push_back(filename); 

//start some thread 
threadPool.StartThreads(4, CreateThread(queue)); 

//wait for threads to end 
threadPool.Join(); 

//thread 
class Thread 
{ 
public: 
    Thread(queue q) : q(q) {} 

    void Start(); 

    bool Join(); 

    void ThreadFun() 
    { 
    auto nextQueueItem = q.pop_back(); 
    if(!nextQueuItem) 
     return; //q empty 
    ProcessItem(nextQueueItem); 
    } 
}

來源

2012-07-20 10:01:42 stijn

是'隊列'的'std :: queue'嗎？那麼你的例子就是缺少互斥或其他鎖定機制，對吧？ – Philipp 2012-07-23 06:52:08

這就是爲什麼它說'鎖定螺紋省略'：] – stijn 2012-07-23 07:27:34

哎呀，對不起:-) – Philipp 2012-07-23 07:58:35

無論是使用線程池或不執行你的synchronies文件讀取，把它歸結爲功能或鏈條必須運行序列化的函數組。因此，讓我們假設，您可以找到一種並行執行函數的方法（無論是爲每個函數啓動一個線程還是通過使用線程池），等待前4個文件讀取，您可以使用隊列，讀取線程將結果推入，第五個函數現在將4個結果從隊列中取出（隊列塊爲空時）和進程。如果函數之間存在更多依賴關係，則可以在它們之間添加更多隊列。素描：

void read_file(const std::string& name, queue& q) 
{ 
    file_content f= .... // read file 
    q.push(f) 
} 

void process4files(queue& q) 
{ 
    std::vector<file_content> result; 
    for (int i = 0; i != 4; ++i) 
     result.push_back(q.pop()); 

    // now 4 files are read ... 
    assert(result.size() == 4u); 
} 

queue  q; 
thread t1(&read_file, "file1", q); 
thread t2(&read_file, "file2", q); 
thread t3(&read_file, "file3", q); 
thread t4(&read_file, "file4", q); 
thread t5(&process4files, q); 

t5.join();

我希望你明白了。

Torsten

來源

2012-07-20 11:07:33

C++處理主線程中的多線程

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