c++ - 等待线程超时 : freeze

Question

我现在什么都不懂。假设我有下一段代码(简化版):

#include <iostream>
#include <thread>
#include <condition_variable>
#include <mutex>
#include <chrono>

const auto k_sleep = std::chrono::seconds{3};
const auto k_wait = std::chrono::seconds{1};
const auto k_repeats = 20u;

void test()
{
    std::mutex m;
    std::condition_variable c;
    bool processed = false;

    std::thread worker{[&]() {
            std::this_thread::sleep_for(k_sleep);

            std::unique_lock<std::mutex> lock(m);
            processed = true;
            lock.unlock();
            c.notify_one();
        }};

    std::unique_lock<std::mutex> lock(m);
    if(c.wait_for(lock, k_wait, [&processed]() {
            return processed;
        }))
    {
        worker.join();
        std::cout << "done" << std::endl;
    }
    else
    {
        worker.detach();
        std::cout << "timeout" << std::endl;
    }
}

int main()
{
    for(auto i = 0u; i < k_repeats; ++i)
        test();
}

几个问题:

• 有没有死锁？
• 我是否正确使用了 condition_variable(以及与 thread 相关的所有其他内容)？
• 有没有UB？
• 如果一切正常，timeout 会打印多少次？

如您所见，我正在运行线程并等待它(使用 condition_variable)一段时间。等待时间小于线程的执行时间。

同时使用 VC++(Visual Studio 2015，v 19.00.23026)和 g++(v 4.8.2)我打印了 timeout 2 次，然后我卡在了 worker.join () 在调试器下。如果我将 k_sleep 增加到一些大的东西(相对于 k_wait 小循环计数)，例如，30 秒 - 一切都会好起来的。

那么，为什么会这样？如果我做错了什么，请向我解释正确的方法。谢谢

Answer 1

你的内存管理有问题:

1. 在传递给新线程的 lambda 中通过引用捕获变量。
2. 所有变量(m、c 和processed)都分配在堆栈上，当您分离 a 时它们将超出范围工作线程。所以，当线程醒来时，它会访问垃圾。

因此，您需要在堆上分配数据并确保不通过引用捕获变量。我总是喜欢将数据显式传递到 std::thread。

#include <iostream>
#include <thread>
#include <condition_variable>
#include <mutex>
#include <chrono>
#include <memory>

const auto k_sleep = std::chrono::seconds{ 3 };
const auto k_wait = std::chrono::seconds{ 1 };
const auto k_repeats = 20u;


struct Data
{
   std::mutex m;
   std::condition_variable c;
   bool processed = false;
};

void test()
{
   auto data = std::make_shared<Data>();

   auto run = [](std::shared_ptr<Data> i_data) {
      std::this_thread::sleep_for(k_sleep);

      std::unique_lock<std::mutex> lock(i_data->m);
      i_data->processed = true;
      lock.unlock();
      i_data->c.notify_one();
   };

   std::thread worker{ run, data };

   std::unique_lock<std::mutex> lock(data->m);
   if (data->c.wait_for(lock, k_wait, [&data]() {
      return data->processed;
   }))
   {
      worker.join();
      std::cout << "done" << std::endl;
   }
   else
   {
      worker.detach();
      std::cout << "timeout" << std::endl;
   }
}

int main()
{
   for (auto i = 0u; i < k_repeats; ++i)
      test();
}