c++11中关于std::thread的join的思考

时间:2024-01-02 20:25:08

c++中关于std::thread的join的思考

std::thread是c++11新引入的线程标准库,通过其可以方便的编写与平台无关的多线程程序,虽然对比针对平台来定制化多线程库会使性能达到最大,但是会丧失了可移植性,这样对比其他的高级语言,可谓是一个不足。终于在c++11承认多线程的标准,可谓可喜可贺!!!

在使用std::thread的时候,对创建的线程有两种操作:等待/分离,也就是join/detach操作。join()操作是在std::thread t(func)后“某个”合适的地方调用,其作用是回收对应创建的线程的资源,避免造成资源的泄露。detach()操作是在std::thread t(func)后马上调用,用于把被创建的线程与做创建动作的线程分离,分离的线程变为后台线程,其后,创建的线程的“死活”就与其做创建动作的线程无关,它的资源会被init进程回收。

在这里主要对join做深入的理解。

由于join是等待被创建线程的结束,并回收它的资源。因此,join的调用位置就比较关键。比如,以下的调用位置都是错误的。

例子一:

void test()
{
} bool do_other_things()
{
} int main()
{
std::thread t(test);
int ret = do_other_things();
if(ret == ERROR) {
return -1;
} t.join();
return 0;
}

很明显,如果do_other_things()函数调用返ERROR, 那么就会直接退出main函数,此时join就不会被调用,所以线程t的资源没有被回收,造成了资源泄露。

例子二:

void test()
{
} bool do_other_things()
{
} int main()
{
std::thread t(test); try {
do_other_things();
}
catch(...) {
throw;
}
t.join();
return 0;
}

这个例子和例子一差不多,如果调用do_other_things()函数抛出异常,那么就会直接终止程序,join也不会被调用,造成了资源没被回收。

那么直接在异常捕捉catch代码块里调用join就ok啦。

例子三:

void test()
{
} bool do_other_things()
{
} int main()
{
std::thread t(test); try {
do_other_things();
}
catch(...) {
t.join();
throw;
}
t.join();
return 0;
}

是不是很多人这样操作?这样做不是万无一失的, try/catch块只能够捕捉轻量级的异常错误,在这里如果在调用do_other_things()时发生严重的异常错误,那么catch不会被触发捕捉异常,同时造成程序直接从函数调用栈回溯返回,也不会调用到join,也会造成线程资源没被回收,资源泄露。

所以在这里有一个方法是使用创建局部对象,利用函数调用栈的特性,确保对象被销毁时触发析构函数的方法来确保在主线程结束前调用join(),等待回收创建的线程的资源。

class mythread {
private:
std::thread &m_t; public:
explicit mythread(std::thread &t):m_t(t){}
~mythread() {
if(t.joinable()) {
t.join()
}
} mythread(mythread const&) = delete;
mythread& operate=(mythread const&) = delete;
} void test()
{
} bool do_other_things()
{
} int main()
{
std::thread t(test);
mythread q(t); if(do_other_things()) {
return -1;
} return 0;
}

在上面的例子中,无论在调用do_other_things()是发生错误,造成return main函数,还是产生异常,由于函数调用栈的关系,总会回溯的调用局部对象q的析构函数,同时在q的析构函数里面先判断j.joinable()是因为join操作对于同一个线程只能调用一次,不然会出现错误的。这样,就可以确保线程一定会在主函数结束前被等待回收了。