C ++频繁暂停和重新启动线程的最佳方法是什么？答案

【问题标题】：C++ What is the best way to frequently pause and restart threads?C ++频繁暂停和重新启动线程的最佳方法是什么？
【发布时间】：2014-10-04 03:52:12
【问题描述】：

我有一个非常可并行化的任务，所以我想使用多个线程来加速我的程序。但是，它并不像创建线程并让它们运行那么简单。线程必须重复执行某个任务，中间有中断，即伪代码如下所示：

loop
  wake threads up
  calculate x using the threads
  pause threads
  calculate something else without the threads

这种情况发生得非常频繁，准确地说是每秒 60 次。这就是为什么每次创建新线程都太慢了。我尝试使用每个线程的状态变量（正在运行、已暂停、已停止）以及带有条件变量的类事件构造或轮询机制来解决此问题。

考虑到只有大约 5% 的时间花在关键部分中，这两者都只给了我大约两倍的速度，这并没有我想象的那么快。（我的 CPU 提供 4 个内核 * 2 = 8 个超线程）

我想条件变量的问题是唤醒不是立即的，而是有一些延迟，这意味着浪费了运行时间。轮询方法稍微慢一些，因为我猜在线程暂停时执行的代码会更慢，因为线程仍在使用 CPU。

实现我的想法的最佳方式是什么？

【问题讨论】：

这个问题听起来很适合线程池和基于任务的多线程。特别是如果多线程工作单元的计算时间差异很大。
问题依旧：线程池如何实现？
你应该看看thread pooling in c++11
您是对整个程序计时还是只对线程部分计时？您需要在期望中考虑到Amdahl's law。
@AndreasT Intel TBB 是一个不错的选择。

标签： c++ multithreading concurrency

【解决方案1】：

您可以使用英特尔 TBB。如果您的任务足够简单，您可以使用parallel_for 等简单算法之一。（parallel_for 使用lambas 更容易：https://software.intel.com/en-us/blogs/2009/08/03/parallel_for-is-easier-with-lambdas-intel-threading-building-blocks）

【讨论】：

我尝试了 parallel_for_each，它比我自己的两个实现略快，但仍然没有我期望的那么快。我可能会再次查看代码，也许我监督了一个奇怪的瓶颈。

【解决方案2】：

如果您希望线程阻塞直到发生某些事情，您可以将std::mutex（其锁定由std::unique_lock<std::mutex> 持有）与std::condition_variable 配对。

您使用std::condition_variable 的wait 成员，将std::unique_lock<std::mutex> 传递给它，并在满足线程唤醒条件时返回true 的函子。当线程在std::condition_variable 上等待时，它放弃了锁。当条件满足时，在std::condition_variable 上调用notify_one（假设问题中的线程是选择通知的线程）或notify_all，它会唤醒，重新获取锁，检查条件，然后当/如果它为真时返回（仍然持有锁）。

【讨论】：

我的问题是，除了您所描述的之外，是否有更好的（阅读“更快”）方法来实现这一点。