c++ mutex cout不打印所有内容

Question

我正在创建一个线程管理类，我可以向其发布任务(函数 + 参数)，该类将负责对它们进行线程处理。

这个问题与整个类(class)没有太大关系(我认为)，但更多的是使用多线程时锁定共享资源的一般问题。这是代码:

主要测试文件:

#include <iostream>
#include <thread>
#include <vector>
#include "Ttask_1.h"
#include <mutex>

using namespace std;

bool quit=false;

void* square(void* n);
void* print(void* n);
mutex cout_mutex;
mutex res_mutex;

bool cout_locked=false;

vector<Ttask_1<void*,void*>*> tasks1;
vector<Ttask_1<void*,void*>*> tasks2;

void check_for_work(vector<void*> &vec,vector<Ttask_1<void*,void*>*> &tasks)
{
    while(!quit)
    {
        if(tasks.size()!=0)
        {
            (*tasks[0]).run(vec);
            tasks.erase(tasks.begin());
        }
        else
            quit=true;
    }
    while(cout_locked){}
    cout_locked=true;
    cout<<"thread done"<<endl;
    cout_locked=false;

}

int main(int argc, const char * argv[])
{
    vector<void*> vec;
    int n=5;
    //int *n_p=&n;
    //Ttask_1<void*,void*> task(&n,square);
    tasks1.push_back(new Ttask_1<void*,void*>(&n,square,true));
    tasks1.push_back(new Ttask_1<void*,void*>(&n,print,false));

    tasks2.push_back(new Ttask_1<void*,void*>(&n,square,true));
    tasks2.push_back(new Ttask_1<void*,void*>(&n,print,false));



    thread Thread1(check_for_work,ref(vec),ref(tasks2));


    thread Thread2(check_for_work,ref(vec),ref(tasks1));
    //(&Ttask_1<int,int>::run,&task,ref(vec));
   // task.run(vec,Thread);
    Thread1.join();
    Thread2.join();


    int a;
    cin>>a;
    return 0;
}

void* print(void* n)
{
    for(int i=0;i<*(int*)(n);i++)
    {
        while(cout_locked){}
        cout_locked=true;
        cout<<i<<endl;
        cout_locked=false;
    }
    void* a;
    return a;
}

void* square(void* n)
{

    int res=(*(int*)n)*(*(int*)n);

    while(cout_locked){}
    cout_locked=true;
    cout<<res<<endl;
    cout_locked=false;

    int *res_p=new int;
    res_p=&res;
    return res_p;
}

ttask_1 类:

#ifndef task_Test_Ttask_1_h
#define task_Test_Ttask_1_h
#include <vector>
#include <mutex>
using namespace std;

extern mutex res_mutex;

template <class type1, class ret>
class Ttask_1
{
public:
    Ttask_1(type1 arg_in,ret(*func_p_in)(type1),bool result)
    {
        safe_result=result;
        arg1=arg_in;
        func_p=func_p_in;
    }
    void run(vector<void*> &res_vector)
    {

        ret res=(*func_p)(arg1);

        if(safe_result)
        {
            void *res_p=&res;
            res_mutex.lock();
            res_vector.push_back(res_p);
            res_mutex.unlock();
        }
        done=true;

    }
    bool is_done(){return done;}
private:
    bool safe_result;
    bool done=false;
    type1 arg1;
    ret(*func_p)(type1);
};

#endif

如您所见，在我看到互斥锁不起作用后，我在 cout 上实现了我自己的“锁定”功能。行为完全相同，所以这不是问题。

行为如下:

我希望在程序终止之前将数字 0、1、2、3、4、25 和字符串“thread done”全部打印两次。

然而，我经常(不总是，但经常)得到这样的输出:

25 0 1 2 3 4 thread done thread done

所以少了几个数字，我不知道是什么原因造成的。就像我说的，即使我更换我自己的

    while(cout_locked){}
    cout_locked=true;

通过

    cout_mutex.locked();

和

    cout_locked=false;

通过

    cout_mutex.unlock()

没有任何变化。

任何帮助将不胜感激，谢谢

Answer 1

您的主要问题是 quit 是一个全局变量。一旦一个线程完成，另一个线程将不再做任何工作(这可能包括根本不做任何工作)。每个线程都需要一个 quit 样式的变量，或者只使用 size 检查作为 while 循环的条件。

您还在 run 函数内将局部变量的地址放入 vector 中，因此您的结果可能无法预测。为什么不让结果 vector 实际上是类型安全的？

也就是说，您的代码存在许多功能和惯用问题:

• cout_locked 变量似乎只起作用，那里存在竞争条件 - 但我实际上不确定是否需要锁定 cout。
• 您将所有内容都视为 void*，从而丢弃了 C++ 提供的大量类型安全性(如果您愿意的话)。
• 您将类内初始化与构造函数初始化混合在一起(为什么不在构造函数中也初始化 done)。
• 通常更喜欢构造函数初始化列表而不是构造函数主体中的赋值，以防止先构造后赋值的性能影响。
• 您从 vector 的开头删除，这是从 vector 中删除效率最低的位置。如果它表示在队列中，请根据您的需要使用 queue 或 deque。
• print 返回一个随机指针。如果您需要它返回 void*，至少让它始终返回 null (0)。