c++ - std::thread::join 在析构函数中挂起

Question

我有以下代码在专用线程上运行函数。除了析构函数，它工作得很好。对 thread_.join() 的调用没有返回。我正在使用 VS2013 Express。

我要更改什么才能使线程正确连接？

#include <atomic>
#include <condition_variable>
#include <mutex>
#include <thread>
#include <vector>

namespace
{
    class main_thread
    {
    public:
        static auto instance() -> main_thread&
        {
            static main_thread instance_;
            return instance_;
        }
        auto enque(std::function<void()> func) -> void
        {
            {
                std::lock_guard<std::mutex> lock{ mutex_ };
                queue_.push_back(func);
            }
            condition_.notify_one();
        }
    private:
        main_thread()
        {
            continue_.test_and_set();
            thread_ = std::thread{ std::bind(std::mem_fn(&main_thread::run), this) };
        }
        ~main_thread()
        {
            continue_.clear();
            condition_.notify_all();
            if (thread_.joinable())
            {
                thread_.join();
            }
        }
        main_thread(const main_thread &other) = delete;
        main_thread(main_thread &&other) = delete;
        main_thread& operator=(const main_thread &other) = delete;
        main_thread& operator=(main_thread &&other) = delete;

        auto run() -> void
        {
            while (continue_.test_and_set())
            {
                auto lock = std::unique_lock<std::mutex>{ mutex_ };
                //condition_.wait_for(lock, std::chrono::milliseconds(1));
                condition_.wait(lock);
                for (auto &func : queue_)
                {
                    func();
                }
                queue_.clear();
            }
        }

        std::condition_variable condition_;
        std::mutex mutex_;
        std::vector<std::function<void()>> queue_;
        std::thread thread_;
        std::atomic_flag continue_;
    };
}

auto on_main_thread(std::function<void()> func) -> void
{
    main_thread::instance().enque(std::move(func));
}

auto on_main_thread_sync(std::function<void()> func) -> void
{
    bool done{ false };
    on_main_thread([&]{
        func();
        done = true;
    });
    while (!done);
}

执行这段代码的唯一函数是

int main()
{
    on_main_thread([]{});
}

这避免了 on_main_thread_sync 中的竞争问题，但仍然有 ~main_thread 中的锁定。 Visual Studio 指示有 2 个线程，但 main_thread::run 中都没有，所以我不明白发生了什么。该函数正确退出，但由于某种原因线程没有结束。

Answer 1

你不应该在代码的关键部分调用外部代码，这很容易导致死锁。

如果您在调试器中暂停执行，您可能会看到有一个或多个线程在等待获取 _mutex。

如果从 func() 调用的任何代码尝试 enqueue()，您将无法再次获取 _mutex 上的 unique_lock。

condition_variable 等待结束后尝试释放锁。作为测试，您可以放入一个额外的范围以查看这是否有帮助:

while (continue_.test_and_set())
{
    std::vector<std::function<void()>> queue;
    {
        auto lock = std::unique_lock<std::mutex>{ mutex_ };
        //condition_.wait_for(lock, std::chrono::milliseconds(1));
        condition_.wait(lock);
        queue.swap(queue_);
    }
    for (auto &func : queue)
    {
        func();
    }
}