boost::thread vs std::thread vs pthread答案

【问题标题】：boost::thread vs std::thread vs pthreadboost::thread vs std::thread vs pthread
【发布时间】：2020-12-21 14:13:20
【问题描述】：

对于基于 Linux 的应用程序的高 CPU 吞吐量（阅读：大量浮点运算），有哪些权衡 b/w boost::thread、std::thread (C++11) 和 pthread？什么时候应该使用一种实现而不是其他实现？

这里的用例是在连续内存的缓冲区（或指向缓冲区的指针）上调用例程，做一些工作，然后在多线程实现中返回。

【问题讨论】：

我想说，这三个之间应该没有明显的区别（如果我是对的，std::thread 来自 boost::thread）。前两个也依赖于支持 pthread 的平台上的 pthread。 pthread 可能具有优势的唯一情况是使用 std/boost::thread 不支持的某些 pthread 特定功能。
除非您不断创建大量线程并大量使用同步原语，否则不会有性能差异。浮点性能不受线程 API 的影响。 std::thread 的优点是在标准库中并且可移植，boost::thread 有一些额外的功能，而pthread 仅在 POSIX 上可用。
对于lots of floating point operations，最好使用omp、eigen、OpenCV、OpenCL 之类的替代方案，具体取决于应用程序。例如，使用OpenCL，您可以将并行操作移至当前具有大量浮点功能（比 CPU 更多）的显卡。
太多人认为线程是“对抗性”术语，例如单独的进程，而不是协作术语。取消之类的概念是一个错误，std::thread 避免了。分离的线程是另一个错误。这两者都使得确定性执行和资源展开 (RAII) 变得非常困难。如果可用的话，我想不出不使用 C++ 标准线程工具的充分理由。

【解决方案1】：

唯一受标准支持的是std::thread，如果您的构建工具允许 C++11 或更高版本，您应该使用它。它是boost::thread 的派生但标准化版本。

Pthreads 是特定于平台的线程实现，std::thread 由 C++11 标准保证。通常在类似 POSIX 的系统上，std::thread 在内部使用 pthread。

【讨论】：

【解决方案2】：

std::thread
- Pro：标准；保证在所有符合标准的平台上。
- Con：需要 C++11，因此不能与 Ancient 一起使用。编译器。只有基本的、最低的公分母特征。但是，仍然可以通过std::thread::native_handle 使用平台特定功能。
boost::thread
- Pro：是跨平台的，支持古老的编译器。
- 缺点：不标准；需要外部依赖。与标准线程类似的功能集。
pthread:
- 专业版：具有更多功能，例如调度策略。
- Con：仅适用于 POSIX 系统，不包括 Windows。非 RAII 接口。

什么时候应该使用一种实现而不是其他实现？

std::thread 通常是一个很好的默认值。如果您需要标准中没有的pthread 的功能，您可以在std::thread::native_handle 的帮助下使用它们（这会影响随之而来的可移植性）。没有理由在 C++ 中直接使用 pthread（据我所知）。

如果您需要古老的 pre-C++11 支持，可以使用boost::thread，以保持对其他系统的可移植性。

注意std::thread 本身不需要直接使用。该标准具有有用的抽象，例如std::reduce、std::packaged_task、std::async、算法的并行执行策略等。

【讨论】：

pthreads 的另一个缺点是，AFAIK，它没有本地 C++ API。
请注意，std::thread::native_handle 的可移植性问题不仅仅局限于操作系统。根据 C++ 标准，该名称不需要存在；如果确实存在，则其含义完全由实现定义。
pthread_self 可以改为使用，但这仅在线程内有效。定义的实现虽然很好。如果实现将其定义为返回您需要的内容，那么您就可以开始了。如果没有，那么它可能一开始就没有使用 pthread。
公平地说，POSIX 上的几乎所有实现都将在下面使用 pthreads，std::thread::native_handle 实际上将是 pthreads 句柄，所有可以在其上完成的操作。