C ++ Pthread Blocking очередь тупика (я думаю)
-
14-11-2019 - |
Вопрос
У меня проблемы с pthreads, где я думаю, что я получаю тупик. Я создал очередь блокировки, которую я думал, работал, но после того, как выполнил еще несколько тестов, я обнаружил, что если я попытаюсь отменить несколько потоков, которые блокируют на блокировки_Queue, я получаю тупик.
Очередь блокировки очень проста и выглядит так:
template <class T> class Blocking_Queue
{
public:
Blocking_Queue()
{
pthread_mutex_init(&_lock, NULL);
pthread_cond_init(&_cond, NULL);
}
~Blocking_Queue()
{
pthread_mutex_destroy(&_lock);
pthread_cond_destroy(&_cond);
}
void put(T t)
{
pthread_mutex_lock(&_lock);
_queue.push(t);
pthread_cond_signal(&_cond);
pthread_mutex_unlock(&_lock);
}
T pull()
{
pthread_mutex_lock(&_lock);
while(_queue.empty())
{
pthread_cond_wait(&_cond, &_lock);
}
T t = _queue.front();
_queue.pop();
pthread_mutex_unlock(&_lock);
return t;
}
priavte:
std::queue<T> _queue;
pthread_cond_t _cond;
pthread_mutex_t _lock;
}
.
Для тестирования я создал 4 потока, которые тянут на эту очередь блокировки. Я добавил некоторые операторы печати на очередь блокировки, и каждый нить попадает в метод Pthread_Cond_Wait (). Однако, когда я пытаюсь позвонить Pthread_cancel () и Pthread_join () на каждом потоке, программа просто зависает.
Я также проверил это только с одним потоком, и он отлично работает.
Согласно документации, pthread_cond_wait () - это точка отмены, поэтому вызов Отмена на этих потоках должен заставить их остановить выполнение (и это работает только с 1 нитью). Однако pthread_mutex_lock не является точкой отмены. Может ли что-то происходить по строкам, когда называется pthread_cancel (), отмененная резьба водоснабжения Mutex перед завершением и не разблокирует его, а затем, когда следующий поток отменяется, он не может приспосаться к Mutex и тупики? Или есть что-то еще, что я делаю не так.
Любой совет будет прекрасным. Спасибо :)
Решение
pthread_cancel()
is best avoided.
You can unblock all your threads blocked on Blocking_Queue::pull() by throwing an exception from there.
One weak spot in the queue is that T t = _queue.front();
invokes the copy constructor of T that may throw an exception, rendering you queue mutex locked forever. Better use C++ scoped locks.
Here is an example of graceful thread termination:
$ cat test.cc
#include <boost/thread/mutex.hpp>
#include <boost/thread/thread.hpp>
#include <boost/thread/condition_variable.hpp>
#include <exception>
#include <list>
#include <stdio.h>
struct BlockingQueueTerminate
: std::exception
{};
template<class T>
class BlockingQueue
{
private:
boost::mutex mtx_;
boost::condition_variable cnd_;
std::list<T> q_;
unsigned blocked_;
bool stop_;
public:
BlockingQueue()
: blocked_()
, stop_()
{}
~BlockingQueue()
{
this->stop(true);
}
void stop(bool wait)
{
// tell threads blocked on BlockingQueue::pull() to leave
boost::mutex::scoped_lock lock(mtx_);
stop_ = true;
cnd_.notify_all();
if(wait) // wait till all threads blocked on the queue leave BlockingQueue::pull()
while(blocked_)
cnd_.wait(lock);
}
void put(T t)
{
boost::mutex::scoped_lock lock(mtx_);
q_.push_back(t);
cnd_.notify_one();
}
T pull()
{
boost::mutex::scoped_lock lock(mtx_);
++blocked_;
while(!stop_ && q_.empty())
cnd_.wait(lock);
--blocked_;
if(stop_) {
cnd_.notify_all(); // tell stop() this thread has left
throw BlockingQueueTerminate();
}
T front = q_.front();
q_.pop_front();
return front;
}
};
void sleep_ms(unsigned ms)
{
// i am using old boost
boost::thread::sleep(boost::get_system_time() + boost::posix_time::milliseconds(ms));
// with latest one you can do this
//boost::thread::sleep(boost::posix_time::milliseconds(10));
}
void thread(int n, BlockingQueue<int>* q)
try
{
for(;;) {
int m = q->pull();
printf("thread %u: pulled %d\n", n, m);
sleep_ms(10);
}
}
catch(BlockingQueueTerminate&)
{
printf("thread %u: finished\n", n);
}
int main()
{
BlockingQueue<int> q;
// create two threads
boost::thread_group tg;
tg.create_thread(boost::bind(thread, 1, &q));
tg.create_thread(boost::bind(thread, 2, &q));
for(int i = 1; i < 10; ++i)
q.put(i);
sleep_ms(100); // let the threads do something
q.stop(false); // tell the threads to stop
tg.join_all(); // wait till they stop
}
$ g++ -pthread -Wall -Wextra -o test -lboost_thread-mt test.cc
$ ./test
thread 2: pulled 1
thread 1: pulled 2
thread 1: pulled 3
thread 2: pulled 4
thread 1: pulled 5
thread 2: pulled 6
thread 1: pulled 7
thread 2: pulled 8
thread 1: pulled 9
thread 2: finished
thread 1: finished
Другие советы
I'm not exactly familiar with pthread_cancel() - I prefer cooperative termination.
Wouldn't a pthread_cancel() leave your mutex locked? I suppose you need to cleanup with a cancellation handler.
I've had similar experience with pthread_cond_wait() / pthread_cancel(). I had issues with a lock still being held after the thread returned for some reason, and it was impossible to unlock it, since you have to unlock in the same thread as you locked. I noticed these errors when doing pthread_mutex_destroy() since I had a single producer, single consumer situation so the deadlock didn't occur.
pthread_cond_wait() is supposed to lock the mutex when returning, and this could have happened, but the final unlock didn't go through since we forcefully canceled the thread. For safety I generally try to avoid using pthread_cancel() altogether since some platforms don't even support this. You could use a volatile bool or atomics and check if thread should be shut down. That way, the mutexes will be handled cleanly as well.