“主”线程监控“从”线程的简单方法

Question

作为我第一次真正尝试使用 pthreads，我正在寻求调整我已经编写的应用程序以使用线程。

我想到的范式基本上是有一个“主”线程，它遍历要处理的数据项列表，为每个线程启动一个新线程，在任何给定时间运行 MAX_THREADS 个线程（直到剩余任务少于此），每个任务对列表中的单个数据元素执行相同的任务。

主线程需要知道任何时候任何线程完成其任务并返回（或 pthread_exit()'ed），立即启动一个新线程来执行列表中的下一个任务。

我想知道的是，人们使用这种设计的首选方法是什么？除了数据方面的考虑，用于完成此任务的最简单的 pthreads 函数集是什么？显然，pthread_join() 是作为“检查”线程的一种手段。

早期的实验一直在使用一个结构，作为 pthread_create() 的最后一个参数传递，它包含一个名为“running”的元素，线程在启动时将其设置为 true，并在返回前重置。主线程只是为循环中的每个线程检查此结构元素的当前值。

以下是程序用于线程管理的数据：

typedef struct thread_args_struct  
{  
    char *data;         /* the data item the thread will be working on */
    int index;          /* thread's index in the array of threads */  
    int thread_id;      /* thread's actual integer id */  
    int running;        /* boolean status */  
    int retval;         /* value to pass back from thread on return */  
}   thread_args_t;  

/*  
 * array of threads (only used for thread creation here, not referenced  
 * otherwise)  
 */  
pthread_t       thread[MAX_THREADS];  

/*  
 * array of argument structs  
 *  
 * a pointer to the thread's argument struct will be passed to it on creation,  
 * and the thread will place its return value in the appropriate struct element  
 * before returning/exiting  
 */  
thread_args_t   thread_args[MAX_THREADS];  

这看起来像声音设计吗？是否有更好、更标准化的方法来监视线程的运行/退出状态，一种更“pthreads-y”的方式？我希望尽可能使用最简单、最清晰、最干净的机制，不会导致任何意外的并发症。

感谢您的任何反馈。

Answer 1

与其说是“pthreads-y”方式，不如说是（通用）多线程方式。你所拥有的并没有什么问题，但它比它需要的更复杂和低效。

更标准的设计是使用线程池。主线程产生一堆读取队列的工作线程。主人将工作放入队列中，所有工作人员都在处理队列中的工作。这消除了不断启动和终止线程的需要（尽管更复杂的池可以有一些机制来根据工作负载增加/减少池的大小）。如果线程必须返回数据或状态信息，它们可以使用 master 可以读取的输出队列（可能只是指向实际数据的指针）。

这仍然留下了处理完成后如何摆脱线程的问题。再次，这是一种主从关系，因此建议主人告诉奴隶关闭自己。这相当于使用某些程序开关（例如您当前拥有的），在某处使用条件变量，发送信号或取消线程。这里有很多关于这个主题的问题（和很好的答案）。