std::thread 中的可中断睡眠

Question

我有一个简单的 C++11 线程程序，如下所示。

代码：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <atomic>

int main(int argc, char *argv[]) {

   std::cout << "My program starts" << std::endl;
   std::atomic<bool> exit_thread(false);
   std::thread my_thread = std::thread([&exit_thread]{
        do {
            std::cout << "Thread is doing something..." << std::endl;
            std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5));
        } while (!exit_thread);
    });

   std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(12));
   exit_thread = true;
   std::cout << "Might have to wait to exit thread" << std::endl;
   my_thread.join();
   return 0;
}

正如你在上面看到的，有一个循环，它有一个sleep_for，它使线程休眠 5 秒，然后它唤醒并再次循环，前提是exit_thread 设置为 false。主线程等待 12 秒并准备退出，首先将 exit_thread 设置为 true，然后在线程上执行 join。到目前为止一切顺利。

问题：
以上是可以的，适用于客观。 但是存在“潜在问题”。如果线程现在刚刚开始休眠，那么它需要多花 4 秒才能从休眠中发现它现在需要退出。这会延迟退出过程和销毁。

问题：
如何使线程以可中断的方式休眠？这样我就可以通过取消睡眠而不是等待潜在的 4 或 3 或 2 秒来中断睡眠并让线程立即退出。

我认为使用std::condition_variable 可以解决这个问题？大概？我正在寻找一段代码来展示如何。

注意我的代码在 clang 和 gcc 上运行。

Answer 1

我们应该等待条件变量或信号量而不是休眠。这是实现这一点的最小更改：

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

int main()
{
   std::cout << "My program starts" << std::endl;
   std::atomic<bool> exit_thread(false);
   std::condition_variable cv;
   std::mutex m;

   std::thread my_thread = std::thread([&exit_thread,&cv,&m]{
        do {
            std::cout << "Thread is doing something..." << std::endl;
            {
                std::unique_lock<std::mutex> lock(m);
                cv.wait_for(lock, std::chrono::seconds(5));
            }
        } while (!exit_thread);
    });

   std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(12));
   {
       std::lock_guard<std::mutex> guard(m);
       exit_thread = true;
   }
   cv.notify_all();

   std::cout << "Thread stops immediately" << std::endl;
   my_thread.join();
}

显然，我们确实需要互斥锁：

即使共享变量是原子的，也必须在 mutex 以便正确地将修改发布到等待 线程。