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我正在尝试使用 pthread 在 C++ 中实现线程池。我想将与线程管理相关的逻辑封装在一个拥有这些线程所有权的对象中。这意味着无论何时销毁此对象,都必须停止并清理线程。
停止和销毁线程的最佳方法是什么?开始时分离和停止时取消是一个好的解决方案吗?或者也许取消并加入线程会更好?查看我的代码,如果有任何相关评论,我将不胜感激。
WorkerThreadManager.h:
#include "WorkerThreadManagerInterface.h"
#include "utils/mutex.h"
#include <queue>
#include <semaphore.h>
#include <iostream>
class WorkerThreadManager : public WorkerThreadManagerInterface
{
public:
WorkerThreadManager(unsigned threadsNumber = 5);
virtual ~WorkerThreadManager();
virtual void PushTask(thread_function_t A_threadFun, result_function_t A_resultFun);
void SignalResults();
private:
static void* WorkerThread(void* A_data);
void PushResult(int A_result, result_function_t A_resultFun);
typedef boost::function<void ()> signal_function_t;
struct worker_thread_data_t
{
worker_thread_data_t(thread_function_t A_threadFun, result_function_t A_resultFun) :
threadFun(A_threadFun), resultFun(A_resultFun) {}
worker_thread_data_t() {}
thread_function_t threadFun;
result_function_t resultFun;
};
const unsigned m_threadsNumber;
pthread_t* m_pthreads;
utils::Mutex m_tasksMutex;
sem_t m_tasksSem;
std::queue<worker_thread_data_t> m_tasks;
utils::Mutex m_resultsMutex;
std::queue<signal_function_t> m_results;
};
WorkerThreadManager.cpp:
#include "WorkerThreadManager.h"
#include "gateway_log.h"
#include <pthread.h>
/**
* @brief Creates semaphore and starts threads.
*/
WorkerThreadManager::WorkerThreadManager(unsigned threadsNumber) : m_threadsNumber(threadsNumber)
{
if ( sem_init(&m_tasksSem, 0, 0) )
{
std::stringstream ss;
ss << "Semaphore could not be initialized: " << errno << " - " << strerror(errno);
LOG_FATAL(ss);
throw std::runtime_error(ss.str());
}
m_pthreads = new pthread_t[m_threadsNumber];
for (unsigned i = 0; i < m_threadsNumber; ++i)
{
int rc = pthread_create(&m_pthreads[i], NULL, WorkerThreadManager::WorkerThread, (void*) this );
if(rc)
{
std::stringstream ss;
ss << "Pthread could not be started: " << errno << " - " << strerror(errno);
LOG_FATAL(ss.str());
if ( sem_destroy(&m_tasksSem) )
LOG_ERROR("Semaphore could not be destroyed: " << errno << " - " << strerror(errno));
delete [] m_pthreads;
throw std::runtime_error(ss.str());
}
else
{
LOG_DEBUG("Worker thread started " << m_pthreads[i]);
if(pthread_detach(m_pthreads[i]))
LOG_WARN("Failed to detach worker thread");
}
}
}
/**
* @brief Cancels all threads, destroys semaphore
*/
WorkerThreadManager::~WorkerThreadManager()
{
LOG_DEBUG("~WorkerThreadManager()");
for(unsigned i = 0; i < m_threadsNumber; ++i)
{
if ( pthread_cancel(m_pthreads[i]) )
LOG_ERROR("Worker thread cancellation failed");
}
if ( sem_destroy(&m_tasksSem) )
LOG_ERROR("Semaphore could not be destroyed: " << errno << " - " << strerror(errno));
delete [] m_pthreads;
}
/**
* @brief Adds new task to queue, so worker threads can
* @param A_threadFun function which will be executed by thread
* @param A_resultFun function which will be enqueued for calling with return value of A_threadFun as parameter
* after worker thread executes A_threadFun.
*/
void WorkerThreadManager::PushTask(thread_function_t A_threadFun, result_function_t A_resultFun)
{
utils::ScopedLock mutex(m_tasksMutex);
worker_thread_data_t data(A_threadFun, A_resultFun);
m_tasks.push( data );
sem_post(&m_tasksSem);
LOG_DEBUG("Task for worker threads has been added to queue");
}
/**
* @brief Executes result functions (if there are any) to give feedback
* to classes which requested task execution in worker thread.
*/
void WorkerThreadManager::SignalResults()
{
while(true)
{
signal_function_t signal;
{
utils::ScopedLock mutex(m_resultsMutex);
if(m_results.size())
{
signal = m_results.front();
m_results.pop();
}
else
return;
}
signal();
}
}
/**
* @brief Enqueues result of function executed in worker thread.
* @param A_result return value of function executed in worker thread
* @param A_resultFun function which will be enqueued for calling with A_result as a parameter.
*/
void WorkerThreadManager::PushResult(int A_result, result_function_t A_resultFun)
{
utils::ScopedLock mutex(m_resultsMutex);
signal_function_t signal = boost::bind(A_resultFun, A_result);
m_results.push( signal );
}
/**
* @brief worker thread body
* @param A_data pointer to WorkerThreadManager instance
*/
void* WorkerThreadManager::WorkerThread(void* A_data)
{
WorkerThreadManager* manager = reinterpret_cast<WorkerThreadManager*>(A_data);
LOG_DEBUG("Starting worker thread loop");
while (1)
{
if ( -1 == sem_wait(&manager->m_tasksSem) && errno == EINTR )
{
LOG_DEBUG("sem_wait interrupted with signal");
continue;
}
LOG_DEBUG("WorkerThread:::::: about to call lock mutex");
worker_thread_data_t data;
{
utils::ScopedLock mutex(manager->m_tasksMutex);
data = manager->m_tasks.front();
manager->m_results.pop();
}
LOG_DEBUG("WorkerThread:::::: about to call resultFun");
int result = data.threadFun();
LOG_DEBUG("WorkerThread:::::: after call resultFun");
pthread_testcancel();
manager->PushResult(result, data.resultFun);
}
return NULL;
}
主要.cpp:
#include "gateway_log.h"
#include "WorkerThreadManager.h"
#include <memory>
class A {
public:
int Fun() { LOG_DEBUG("Fun before sleep"); sleep(8); LOG_DEBUG("Fun after sleep");return 0; }
void Result(int a) { LOG_DEBUG("Result: " << a); }
};
int main()
{
sd::auto_ptr<WorkerThreadManager> workerThreadManager = new WorkerThreadManager;
A a;
workerThreadManager->PushTask(boost::bind(&A::Fun, &a), boost::bind(&A::Result, &a, _1));
sleep(3);
LOG_DEBUG("deleting workerThreadManager");
workerThreadManager.reset(); // <<<--- CRASH
LOG_DEBUG("deleted workerThreadManager");
sleep(10);
LOG_DEBUG("after sleep");
return 0;
}
请注意,描述的这段代码存在问题 here .
最佳答案
关于安全停止:我更喜欢pthread_join
。我不使用 pthread_cancel
- 我正在使用特殊的停止消息,但我总是有事件驱动的线程(意味着带有一些消息队列的线程)。当线程获得 exit-message
时,它停止循环,然后 join 返回到我的 main
代码。
关于您的代码 - 我建议创建 class Thread
封装单线程。池应具有在堆上创建的 Thread
对象 - 就像现在您拥有 pthread_t
数组一样。如果您需要池和线程之间的同步 - 那么您不能在不确定 Thread
对象被销毁的情况下退出池析构函数。
关于c++ - 如何在 C++ 中安全地销毁 Posix 线程池,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/12465909/
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我是一名优秀的程序员,十分优秀!