c++ - 一个线程等待多个线程的信号机制

Question

我正在设计一个系统，其中一组工作人员从队列中弹出作业，我希望主线程等待所有这些工作完成。这是我到目前为止想出的(伪代码):

// Main
launch_signal();
for (auto &worker : pool) {
    // create unique_lock
    if (!worker.done)
        worker.condition_variable.wait(lock, worker.done);
}

// Worker
if (queue.empty()) {
    mutex.lock();
    this->done = true;
    mutex.unlock();
    this->condition_variable.notify_one();
    // wait for launch signal from Main
} else {
    mutex.lock();
    auto job = queue.pop();
    mutex.unlock();
    job.execute();
}

因此 Main 发出工作可用的信号，然后等待每个工作人员发回信号。 Worker 同时不断地从队列中弹出作业直到空，然后发出完成信号并进入等待启动信号。

我的问题:执行此操作的更有效算法是什么？

Answer 1

现有代码似乎可以在不持有互斥锁的情况下访问 queue.empty()。除非 queue 对象本身是线程安全的，(或者至少 queue.empty() 方法被明确记录为线程安全的)，这将是未定义的行为.

所以第一个改进是修复这个可能的错误。

否则，这是一个相当普通的、经过实战检验的工作池实现。这里没有太大的改进空间。

我唯一可以提出的建议是，如果工作线程的数量是N，并且在锁定互斥锁之后，线程发现队列中有J 个作业, 线程可以立即从队列中删除 J/N 个作业(除法的结果至少为 1)，然后按顺序执行它们，假设所有其他线程都将做同样的事情，平均而言，工作需要大约相同的时间来完成。这将最大限度地减少锁争用。