如何使用 C++11 std::thread 设置堆栈大小答案

【问题标题】：How to set the stacksize with C++11 std::thread如何使用 C++11 std::thread 设置堆栈大小
【发布时间】：2012-12-14 02:17:15
【问题描述】：

我一直在尝试熟悉 C++11 中的 std::thread 库，但遇到了一个绊脚石。

最初我来自 posix 线程背景，我想知道如何在构造之前设置 std::thread 的堆栈大小，因为我似乎找不到执行此类任务的任何参考。

使用 pthreads 设置堆栈大小如下：

void* foo(void* arg);
.
.
.
.
pthread_attr_t attribute;
pthread_t thread;

pthread_attr_init(&attribute);
pthread_attr_setstacksize(&attribute,1024);
pthread_create(&thread,&attribute,foo,0);
pthread_join(thread,0);

在使用 std::thread 时是否有类似的情况？

我一直在使用以下参考：

http://en.cppreference.com/w/cpp/thread

【问题讨论】：

你可以获得原生处理程序并设置堆栈大小吗？ en.cppreference.com/w/cpp/thread/thread/native_handle
@billz 创建线程后为时已晚。
@Billy：在很多情况下，人们可能希望为线程池创建多个线程，并假设线程所需的所有数据/内存都将在外部，因此可以将堆栈设置为小 - 本质上足以容纳任何电话或代码。
@BillyONeal 我正在开发一个需要大量工作线程的程序，这些线程不需要很大的堆栈大小（在 500 kb 堆栈/工作线程上运行它们），标准： :thread 默认堆栈大小为 8 兆字节/线程。如果我想要 10 个工作线程，那就是使用 std::thread 的 80 MB ram，或者使用 pthreads 的 5 MB ram ..
@BillyONeal 该死的，看来你是对的，我写了一些 code 来测试它，然后安装了一个最小的 debian 9 amd64，内核为 4.9.110，g++ 6.3.0，和 152 MB ram和 0 交换（这似乎几乎是在不调整 initial ramdisk 的情况下启动的最低 debian 启动 - 介于 140 和 152MB 内存之间）以及模式 1（具有 8MB 堆栈的 std::thread）和模式 2（pthread具有 512 kb 堆栈）能够在失败之前运行恰好 700 个线程！很酷 - 在启动过程中它需要 ~152 MB，但在启动它的 65MB 内存后，不幸的是

标签： c++ multithreading c++11 pthreads

【解决方案1】：

最初我来自 posix 线程背景，我想知道如何在构造之前设置 std::thread 的堆栈大小，因为我似乎找不到执行此类任务的任何参考。

你不能。 std::thread 不支持这一点，因为 std::thread 是标准化的，而 C++ 甚至不需要机器有堆栈，更不用说固定大小的堆栈了。

pthread 在它们支持的硬件方面更具限制性，并且它假设每个线程有一些固定的堆栈大小。（所以你可以配置这个）

【讨论】：

+1 但这是一个非常令人失望和短视的结果。我至少希望有一个 trait 或堆栈分配器 trait 机制。
@ZamfirKerlukson：语言设计者确实考虑到了这一点。您从 Thread 对象获取本机句柄。然后使用适合您平台的本机函数调用对其进行操作。但他们很难做到的原因是这样做通常是一个错误，而真正需要的时候非常/非常罕见。
我看不到如何使用本机句柄更改堆栈大小。有什么提示吗？此外，Mac OSX 默认的 pthread 堆栈大小为 512kB。这是相当小的。
据我所知，您无法在线程启动后更改其堆栈大小。
我喜欢通用软件，它的灵活性为 0。我想知道是否存在没有堆栈的实现？

【解决方案2】：

正如 Loki Astari 已经说过的，实际需要非默认堆栈大小的情况极为罕见，通常是错误或编码错误的结果。

如果您觉得默认堆栈大小对于您的需求来说太大并且想要减小它，那么请忽略它。现在每个现代操作系统都使用虚拟内存/按需提交，这意味着在您访问页面之前，内存只是保留，而不是实际分配。减小堆栈大小将不会减少您的实际内存占用。
由于这种行为，操作系统可以将默认堆栈大小设置为非常大的值。例如。在原版 Debian 上，这是 8MB (ulimit -s)，足以满足所有需求。如果你仍然设法达到这个限制，我的第一个想法是你的代码是错误的，所以你应该首先检查它并将内容移动到堆中，将递归函数转换为循环等。
如果尽管如此，您真的需要更改堆栈大小（即增加它，因为减小它是无用的），在 POSIX 上，您始终可以使用 setrlimit启动程序以增加默认堆栈大小。当然这会影响所有线程，但只有需要它的线程才会真正使用额外的内存。

setrlimit

【讨论】：

我在 Linux 和 Cygwin 上尝试了 setrlimit。在 Cygwin 上，它总是失败。在 Linux 上，它只改变主线程的大小。 ulimit -s 解决方案适用于 Linux。在 OSX 上，它只影响主线程的大小。 pthread 堆栈大小的 Mac OS X 默认值为 512kB。这是相当小的。很遗憾，我们无法使用std::thread 更改默认堆栈大小。
过去 640 kb 对每个人来说都足够了
"，实际上需要非默认堆栈大小的情况极为罕见"。为自己说话。我使用大型矩阵运算，通常默认堆栈大小是不够的。
在微控制器上，您很可能希望能够设置堆栈大小。只是另一个支持 C++ 不适合微控制器的先入之见的论据。伤心。
@Sebastian 我同意能够在微控制器上控制堆栈大小会有所帮助，但我认为在那些环境中使用 RTOS 更为常见，在这种情况下，您将使用 RTOS用于线程操作的 API。 C++ 在那里仍然可行，尽管有些功能不太有用。

【解决方案3】：

我也一直在调查这个问题。对于某些应用程序，默认堆栈大小是不够的。示例：程序根据它正在解决的特定问题进行深度递归；程序需要创建很多线程，内存消耗是个问题。

以下是我找到的（部分）解决方案/解决方法的摘要：

g++ 在 Linux 上支持 -fsplit-stack 选项。 See 了解有关拆分堆栈的更多信息。以下是他们网站的摘要：

拆分堆栈的目标是允许不连续的堆栈根据需要自动生长。这意味着您可以运行多个线程，每个都从一个小堆栈开始，并让堆栈增长和按程序要求收缩。

备注：-fsplit-stack 仅在我开始使用gold linker 后才对我有效。似乎 clang++ 也会支持这个标志。尝试使用标志-fsplit-stack 编译我的应用程序时，我尝试的版本（clang++ 3.3）崩溃。

在 Linux 上，通过在启动应用程序之前执行 ulimit -s <size> 来设置堆栈大小。 size 是以 Kbs 为单位的堆栈大小。注：unlimit -s unlimited 命令不影响std::thread 创建的线程大小。当我使用ulimit -s unlimited 时，主线程可以增长，但使用std::thread 创建的线程具有默认大小。
在使用 Visual Studio 的 Windows 上，我们可以在模块定义文件中使用链接器 /STACK 参数或 /STACKSIZE，这是所有创建线程的默认大小。有关更多信息，请参阅this link。我们还可以使用命令行工具EDITBIN 在任何可执行文件中修改此参数。
在使用 mingw g++ 的 Windows 上，我们可以使用选项 -Wl,--stack,<size>。由于某种原因，在使用 cygwin g++ 时，该标志只影响主线程的大小。

没有对我不起作用的方法：

ulimit -s <size> 在 OSX 上。它只影响主线程的大小。此外，Mac OSX 默认的 pthread 堆栈大小为 512kB。
setrlimit 仅影响 Linux 和 OSX 上主线程的大小。在cygwin上，它从来没有为我工作过，它似乎总是返回一个错误。

对于 OSX，唯一的选择似乎是使用 boost::thread 而不是 std::thread，但如果我们想坚持标准，这并不好。我希望 g++ 和 clang++ 将来也能在 OSX 上支持-fsplit-stack。

【讨论】：

【解决方案4】：

我在 Scott Meyers 的书 Overview of the New C++(C++0x) 中找到了这个，因为它很长，我无法将它作为评论发布，这有帮助吗？

还有一个标准 API 用于获取特定于平台的线程、互斥体、条件变量等背后的句柄。这些句柄被假定为设置线程优先级的机制，设置堆栈大小等（关于设置堆栈大小，Anthony Williams 指出：“在那些支持设置堆栈大小的操作系统中，他们都以不同的方式做这件事。如果您正在为指定平台编码（这样使用 native_handle 就可以了），那么你可以使用该平台用于切换堆栈的设施。例如在 POSIX 上你可以使用 makecontext 和 swapcontext 以及显式分配 stack，在 Windows 上你可以使用 Fibers。然后你可以使用特定于平台的工具（例如链接器标志）来设置默认值堆栈大小到非常小的东西，然后将堆栈切换到必要时更大的东西。“）

【讨论】：

+1 这是一个有趣的设置堆栈大小的方法。
如果你想在线程启动之前配置它对你没有帮助。

【解决方案5】：

刚刚自己也在寻找这个问题的答案。

似乎 std::thread 不支持这一点，但 boost::thread 支持。

特别是，您可以使用boost::thread::attributes 来完成此操作：

boost::thread::attributes attrs;
attrs.set_stack_size(4096*10);
boost::thread myThread(attrs, fooFunction, 42);

【讨论】：

【解决方案6】：

如果你不想包含一个大的库，你可以做一些这样的修改。

它仍然是依赖 C++ 编译器的 STL 库。（现在是 Clang / MSVC）

HackingSTL Library

std::thread thread = std::stacking_thread(65536, []{
    printf("Hello, world!\n"); 
});

【讨论】：