没有锁的 std::condition_variable

Question

我正在尝试同步一组线程。这些线程大部分时间都在休眠，醒来完成他们预定的工作。我正在为他们使用std::thread。

不幸的是，当我终止应用程序线程时，会阻止它退出。在 C# 中，我可以将线程设为background，以便在应用退出时终止。在我看来，等价林特性在 C++ 中不可用。

所以我决定使用一种事件指示器，让线程在应用退出时唤醒。标准 C++11 std::condition_variable 需要一个唯一的锁，所以我不能使用它，因为我需要两个线程同时唤醒（它们不共享任何资源）。

最终，我决定使用 WinApi 的CreateEvent + SetEvent+WaitForSingleObject 来解决问题。

我有办法只使用 c++11 来实现相同的行为吗？

再次，我想要什么：

1. 一组线程独立工作，通常处于休眠状态 特定时期（不同线程可能不同；

2. 所有 threds 都会检查一个变量是否可供所有人使用 现在是停止工作的时候了（我称这个变量为IsAliva）。 实际上所有线程都像这样循环旋转：

   while (IsAlive) {
     // Do work
     std::this_thread::sleep_for(...);
   }
   

3. 线程必须能够同时工作，不能互相阻塞；
4. 当应用程序关闭并引发事件时，它使线程 立即醒来，无论超时；
5. 醒来，​​它会检查 IsAlive 并退出。

Answer 1

是的，您可以使用条件变量、互斥体和某种标志的标准 C++ 机制来做到这一点

// Your class or global variables
std::mutex deathLock;
std::condition_variable deathCv;
bool deathTriggered = false;

// Kill Thread runs this code to kill all other threads:
{
    std::lock_guard<std::mutex> lock(deathLock);
    deathTriggered = true;
}
deathCv.notify_all();

// You Worker Threads run this code:
while(true)
{
   ... do work

   // Now wait for 1000 milliseconds or until death is triggered:
   std::unique_lock<std::mutex> lock(deathLock);
   deathCv.wait_for(lock, std::chrono::milliseconds(1000), [](){return deathTriggered;});

   // Check for death
   if(deathTriggered)
   {
      break;
   }
}

请注意，在进入条件之前触发死亡时，这会正确运行。您也可以使用 wait_for 的返回值，但这种方式更易于阅读 imo。此外，虽然不清楚，但多个线程休眠是可以的，因为 wait_for 代码在内部解锁 unique_lock 并在休眠时重新获取它以检查条件以及何时返回。

最后，所有线程确实“同时”唤醒，因为它们在检查 bool 标志时被序列化，这仅适用于几条指令，然后它们在脱离循环时解锁锁。不会引起注意的。

Answer 2

在c++11中，你应该可以detach()一个线程，这样它就会被视为一个守护线程，这意味着如果应用程序终止，线程将自动停止。