C++。 std::condition_variable 和多个等待线程

Question

我有课，用 queue的 std::function<void()>成员和方法 Push和 Pop .
我要实现加法PushAndWaitUntilExecuted .当你有一个时很容易consumer-thread (谁调用 Pop )和一个 producer-thread (谁调用 Push) - 很简单 std::condition_variable就足够了。
但是我的应用程序具有动态数量的线程，可以通过调用 PushAndWaitUntilExecuted 执行相同的代码行并行运行并等待 consumer-thread执行推std::function目的。
一个有想法的路过std::pair<uint64_t, std::function<void()>>至 queue而不仅仅是 std::function<void()> ，其中 uint64_t - producer-thread ID ( boost::this_thread::get_id() )。然后consumer-thread调用 std::condition_variable::notify_all()并且所有线程将检查是否执行 std::function有相同的ID带线与否。
是否可以解决或可以实现更好的解决方案？

Answer 1

这里需要引入的不仅仅是一个条件变量，以避免几种不同的竞争条件。还需要互斥锁和作业完成标志。
此时，更换您的 std::function<void()> 变得更干净了。有一个包含这个闭包的小类，以及所有额外的行李:

struct job {
   std::function<void()> implementation;
   std::mutex m;
   std::condition_variable flag;
   bool completed=false;
};

您的队列变成了 std::shared_ptr<job> 的队列s，而不是 std::function 的队列s，在动态范围内构造作业(因为，当然，互斥体和条件变量不可复制或移动，并且这些对象可以从您的两个线程访问)。
在您的工作线程完成执行后，它:

锁定互斥锁。

套completed为真

表示条件变量。

还有您的 PushAndWaitUntilExecuted , 执行推送后:

锁定互斥锁

等待条件变量，直到 completed已设置

您必须彻底了解 C++ 绝对不会给您任何保证，即在您将新的闭包插入作业队列后，某些线程不会在原始线程(即插入它)开始查看条件变量。到现在为止，没有人会再向条件变量发出信号。如果您在这里只需要处理一个条件变量，那么您将等待条件变量发出信号，直到我们的太阳爆炸。
这就是为什么您需要的不仅仅是一个条件变量、一个互斥体和一个显式标志，并使用上述方法来正确处理线程间排序。
这是一种相当经典的常规方法。您应该在关于此主题的每本优秀的 C++ 教科书中找到许多类似实现的示例。