等待几个线程之一完成？

Question

我正在实现一个线程池。每个线程所需的工作是 1-10 秒的 CPU，因此我很高兴拥有一个带有工作人员的传统线程池，或者我很高兴为每个工作单元生成一个新线程。没关系。

我想有一些方法让主控制线程知道 N 个工作线程中的一个何时完成其工作并准备好进行更多工作（或开始另一个工作线程的时间）。我看过 pthread_join 和 pthread_cond_wait。似乎没有办法等待 N 中的一个。所以我考虑让主线程有一个变量，用于进入睡眠状态并让工作人员唤醒它。如果工人不死，这似乎可行。但是，如果他们死了，在工作人员唤醒控制器的时间和我不想处理的时间之间有一个窗口。

我查看了英特尔的 TBB，但它看起来比我需要的要复杂得多。

PTHREADS 中是否有与 Microsoft Windows 中的 WaitForMultipleObjects 等效的简单方法？

Answer 1

这是一个相当简单的条件变量用例。

对活动工作项的数量进行整数计数，受互斥体保护。此外，有两个条件变量，一个用于通知工作线程在队列上可用，另一个用于通知主线程线程已完成。比如：

main:
    set freethreads to numthreads
    init mutex M, condvars TOMAIN and TOWORKER
    start N worker threads
    while true:
        wait for work item
        claim M
        while freethreads == 0:
            cond-wait TOMAIN, M
        put work item in queue
        decrement freethreads
        cond-signal TOWORKER
        release M

worker:
    init
    while true:
        claim M
        while no work in queue:
            cond-wait TOWORKER, M
        get work to local storage
        release M
        do work
        claim M
        increment freethreads
        cond-signal TOMAIN
        release M

请注意，循环将永远运行。实际上，会有一些信号使它们退出并运行终止/清理代码。

Answer 2

您是否考虑过使用计数信号量？

Answer 3

从架构的角度来看，这将是线程池的责任。工作人员和池之间应该存在同步。

pthread_mutex_lock() 或计数信号量（sem_wait() 和 sem_post() ）对于这种同步很有用。一种方法可以说明为：

1. 池初始化是计数信号量，通过调用：sem_init(p_to_sem_t, 0, int n);
2. n 个工作人员通过调用获取信号量：sem_wait();
3. 池通过调用：sem_wait(); 等待工作人员返回；
4. 池检查信号量计数以查看是否所有工作人员都已停放。
5. worker(s) 在退出时通过调用 sem_post(); 来释放他们的锁