c++ - C++如何限制运行实例数

Question

我有一个分配大量内存的 C++ 类。它通过调用第三方库来实现这一点，该库旨在在无法分配内存时崩溃，有时我的应用程序会在并行线程中创建我的类的多个实例。线程太多，我崩溃了。我最好的解决方案是确保永远不会同时运行三个以上的实例。 (这是一个好主意吗？)我目前实现那个的最佳想法是使用 boost 互斥体。类似于以下伪代码，

MyClass::MyClass(){
  my_thread_number = -1; //this is a class variable
  while (my_thread_number == -1)
    for (int i=0; i < MAX_PROCESSES; i++)
      if(try_lock a mutex named i){
        my_thread_number = i;
        break;
      }
  //Now I know that my thread has mutex number i and it is allowed to run
}

MyClass::~MyClass(){
    release mutex named my_thread_number
}

如您所见，我不太确定这里互斥锁的确切语法。所以总结一下，我的问题是

1. 当我想通过限制线程数来解决我的内存错误时，我走在正确的轨道上吗？
2. 如果是，我应该使用互斥锁还是其他方式来实现？
3. 如果是，我的算法合理吗？
4. 有没有关于如何将 try_lock 与 boost 互斥锁一起使用的很好的示例？

---

编辑:我意识到我在谈论线程，而不是进程。编辑:我参与构建了一个可以在 linux 和 Windows 上运行的应用程序......

Answer 1

UPDATE My other answer addresses scheduling resources among threads (after the question was clarified).

It shows both a semaphore approach to coordinate work among (many) workers, and a thread_pool to limit workers in the first place and queue the work.

在 Linux(也许还有其他操作系统？)上，您可以使用锁定文件习惯用法(但某些文件系统和旧内核不支持它)。

我建议使用进程间同步对象。

例如，使用名为 semaphore 的 Boost Interprocess:

#include <boost/interprocess/sync/named_semaphore.hpp>
#include <boost/thread.hpp>
#include <cassert>

int main()
{
    using namespace boost::interprocess;
    named_semaphore sem(open_or_create, "ffed38bd-f0fc-4f79-8838-5301c328268c", 0ul);

    if (sem.try_wait())
    {
        std::cout << "Oops, second instance\n";
    }
    else
    {
        sem.post();

        // feign hard work for 30s
        boost::this_thread::sleep_for(boost::chrono::seconds(30));

        if (sem.try_wait())
        {
            sem.remove("ffed38bd-f0fc-4f79-8838-5301c328268c");
        }
    }
}

如果您在后台启动一个拷贝，新拷贝将“拒绝”启动(“糟糕，第二个实例”)大约 30 秒。

我觉得在这里颠倒逻辑可能更容易。嗯。让我试试。

^{一段时间过去了}

呵呵。这比我想象的更棘手。

问题是，您要确保在您的应用程序被中断或终止时锁不会保留。为了分享可移植地处理信号的技术:

#include <boost/interprocess/sync/named_semaphore.hpp>
#include <boost/thread.hpp>
#include <cassert>
#include <boost/asio.hpp>

#define MAX_PROCESS_INSTANCES 3

boost::interprocess::named_semaphore sem(
        boost::interprocess::open_or_create, 
        "4de7ddfe-2bd5-428f-b74d-080970f980be",
        MAX_PROCESS_INSTANCES);

// to handle signals:
boost::asio::io_service service;
boost::asio::signal_set sig(service);

int main()
{

    if (sem.try_wait())
    {
        sig.add(SIGINT);
        sig.add(SIGTERM);
        sig.add(SIGABRT);
        sig.async_wait([](boost::system::error_code,int sig){ 
                std::cerr << "Exiting with signal " << sig << "...\n";
                sem.post();
            });
        boost::thread sig_listener([&] { service.run(); });

        boost::this_thread::sleep_for(boost::chrono::seconds(3));

        service.post([&] { sig.cancel(); });
        sig_listener.join();
    }
    else
    {
        std::cout << "More than " << MAX_PROCESS_INSTANCES << " instances not allowed\n";
    }
}

那里有很多可以解释的东西。如果您有兴趣，请告诉我。

NOTE It should be quite obvious that if kill -9 is used on your application (forced termination) then all bets are off and you'll have to either remove the Name Semaphore object or explicitly unlock it (post()).

这是我系统上的测试:

sehe@desktop:/tmp$ (for a in {1..6}; do ./test& done; time wait)
More than 3 instances not allowed
More than 3 instances not allowed
More than 3 instances not allowed
Exiting with signal 0...
Exiting with signal 0...
Exiting with signal 0...

real    0m3.005s
user    0m0.013s
sys 0m0.012s