¿Puedo crear un subproceso de temporizador de vigilancia de software en C ++ usando Boost Signals2 y subprocesos?

Question

Actualmente estoy ejecutando la función Foo de la biblioteca de otra persona en una aplicación de subproceso único. La mayoría de las veces, llamo a Foo y es muy rápido, algunas veces, llamo a Foo y me lleva una eternidad. No soy un hombre paciente, si Foo me va a llevar una eternidad, quiero detener la ejecución de Foo y no llamarlo con esos argumentos.

¿Cuál es la mejor manera de llamar a Foo de manera controlada (mi entorno actual es POSIX / C ++) para que pueda detener la ejecución después de un cierto número de segundos. Siento que lo correcto es crear un segundo hilo para llamar a Foo, mientras que en mi hilo principal creo una función de temporizador que eventualmente señalará el segundo hilo si se acaba el tiempo.

¿Hay otro modelo (y solución) más apto? De lo contrario, ¿funcionarían la biblioteca y los subprocesos Signals2 de Boost?

Answer 1

Puede llamar a Foo en un segundo hilo con un tiempo de espera. Por ejemplo:

#include <boost/date_time.hpp> 
#include <boost/thread/thread.hpp>

boost::posix_time::time_duration timeout = boost::posix_time::milliseconds(500);
boost::thread thrd(&Foo);

if (thrd.timed_join(timeout))
{
  //finished
}
else
{
  //Not finished;
}

Answer 2

Puede usar la siguiente clase:

class timer
{
    typedef boost::signals2::signal<void ()> timeout_slot;
public:
    typedef timeout_slot::slot_type timeout_slot_t;

public:
    timer() : _interval(0), _is_active(false) {};
    timer(int interval) : _interval(interval), _is_active(false) {};
    virtual ~timer() { stop(); };

    inline boost::signals2::connection connect(const timeout_slot_t& subscriber) { return _signalTimeout.connect(subscriber); };

    void start()
    {
        boost::lock_guard<boost::mutex> lock(_guard);

        if (is_active())
            return; // Already executed.
        if (_interval <= 0)
            return;

        _timer_thread.interrupt();
        _timer_thread.join();

        timer_worker job;
        _timer_thread = boost::thread(job, this);

        _is_active = true;
    };

    void stop()
    {
        boost::lock_guard<boost::mutex> lock(_guard);

        if (!is_active())
            return; // Already executed.

        _timer_thread.interrupt();
        _timer_thread.join();

        _is_active = false;
    };

    inline bool is_active() const { return _is_active; };

    inline int get_interval() const { return _interval; };

    void set_interval(const int msec)
    {
        if (msec <= 0 || _interval == msec)
            return;

        boost::lock_guard<boost::mutex> lock(_guard);
        // Keep timer activity status.
        bool was_active = is_active();

        if (was_active)
            stop();
        // Initialize timer with new interval.
        _interval = msec;

        if (was_active)
            start();
    };

protected:
    friend struct timer_worker;
    // The timer worker thread.
    struct timer_worker
    {
        void operator()(timer* t)
        {
            boost::posix_time::milliseconds duration(t->get_interval());

            try
            {
                while (1)
                {
                    boost::this_thread::sleep<boost::posix_time::milliseconds>(duration);
                    {
                        boost::this_thread::disable_interruption di;
                        {
                            t->_signalTimeout();
                        }
                    }
                }
            }
            catch (boost::thread_interrupted const& )
            {
                // Handle the thread interruption exception.
                // This exception raises on boots::this_thread::interrupt.
            }
        };
    };

protected:
    int             _interval;
    bool            _is_active;

    boost::mutex    _guard;
    boost::thread   _timer_thread;

    // Signal slots
    timeout_slot    _signalTimeout;
};

Un ejemplo de uso:

void _test_timer_handler()
{
    std::cout << "_test_timer_handler\n";
}

BOOST_AUTO_TEST_CASE( test_timer )
{
    emtorrus::timer timer;

    BOOST_CHECK(!timer.is_active());
    BOOST_CHECK(timer.get_interval() == 0);

    timer.set_interval(1000);
    timer.connect(_test_timer_handler);

    timer.start();

    BOOST_CHECK(timer.is_active());

    std::cout << "timer test started\n";

    boost::this_thread::sleep<boost::posix_time::milliseconds>(boost::posix_time::milliseconds(5500));

    timer.stop();

    BOOST_CHECK(!timer.is_active());
    BOOST_CHECK(_test_timer_count == 5);
}

Answer 3

También puede configurar una alarma justo antes de llamar a esa función y capturar SIGALRM.

Answer 4

Vlad, excelente publicación! Su código compilado y funciona de maravilla. Implementé un temporizador de vigilancia de software con él. Hice algunas modificaciones:

• Para evitar la caída del puntero, almacene la señal en boost :: shared_ptr y páselo al trabajador de subprocesos en lugar de un puntero débil a la clase del temporizador. Esto elimina la necesidad de que el trabajador del hilo sea una estructura amiga y garantiza que la señal esté en la memoria.
• Agregue el parámetro _is_periodic para permitir que la persona que llama seleccione si el subproceso de trabajo es periódico o no o si finaliza después de la caducidad.
• Almacene _is_active, _interval y _is_periodic en boost :: atomic para permitir un acceso seguro para subprocesos.
• Reduzca el alcance del bloqueo de mutex.
• Añadir método reset () a " kick " el temporizador, evitando que emita la señal de caducidad.

Con estos cambios aplicados:

#include <atomic>
#include <boost/signals2.hpp>
#include <boost/thread.hpp>

class IntervalThread
{
    using interval_signal = boost::signals2::signal<void(void)>;

public:
    using interval_slot_t = interval_signal::slot_type;

    IntervalThread(const int interval_ms = 60)
      : _interval_ms(interval_ms),
        _is_active(false),
        _is_periodic(false),
        _signal_expired(new interval_signal()) {};

    inline ~IntervalThread(void) { stop(); };

    boost::signals2::connection connect(const interval_slot_t &subscriber)
    {
        // thread-safe: signals2 obtains a mutex on connect()
        return _signal_expired->connect(subscriber); 
    };

    void start(void)
    {
        if (is_active())
            return; // Already executed.
        if (get_interval_ms() <= 0)
            return;

        boost::lock_guard<boost::mutex> lock(_timer_thread_guard);
        _timer_thread.interrupt();
        _timer_thread.join();

        _timer_thread = boost::thread(timer_worker(),
                static_cast<int>(get_interval_ms()),
                static_cast<bool>(is_periodic()),
                _signal_expired);
        _is_active = true;
    };

    void reset(void)
    {
        if (is_active())
            stop();
        start();
    }

    void stop(void)
    {
        if (!is_active())
            return; // Already executed.

        boost::lock_guard<boost::mutex> lock(_timer_thread_guard);
        _timer_thread.interrupt();
        _timer_thread.join();
        _is_active = false;
    };

    inline bool is_active(void) const { return _is_active; };

    inline int get_interval_ms(void) const { return _interval_ms; };

    void set_interval_ms(const int interval_ms)
    {
        if (interval_ms <= 0 || get_interval_ms() == interval_ms)
            return;

        // Cache timer activity state.
        const bool was_active = is_active();
        // Initialize timer with new interval.
        if (was_active)
            stop();
        _interval_ms = interval_ms;
        if (was_active)
            start();
    };

    inline bool is_periodic(void) const { return _is_periodic; }
    inline void set_periodic(const bool is_periodic = true) { _is_periodic = is_periodic; }

private:
    // The timer worker for the interval thread.
    struct timer_worker {
        void operator()(const int interval_ms, const bool is_periodic, boost::shared_ptr<interval_signal> signal_expired)
        {
            boost::posix_time::milliseconds duration(interval_ms);
            try {
                do {
                    boost::this_thread::sleep<boost::posix_time::milliseconds>(duration);
                    {
                        boost::this_thread::disable_interruption di;
                        signal_expired->operator()();
                    }
                } while (is_periodic);
            } catch (const boost::thread_interrupted &) {
                // IntervalThread start(), stop() and reset() throws boost::this_thread::interrupt,
                // which is expected since this thread is interrupted. No action neccessary.
            }
        };
    };

    std::atomic<int> _interval_ms;  // Interval, in ms
    std::atomic<bool> _is_active;   // Is the timed interval active?
    std::atomic<bool> _is_periodic; // Is the timer periodic?

    boost::mutex _timer_thread_guard;
    boost::thread _timer_thread;

    // The signal to call on interval expiration.
    boost::shared_ptr<interval_signal> _signal_expired;
};