C ++，以并行和协作的方式运行两个函数

Question

我有两个要并行执行的方法，数据通过 const 引用传递。

只要其中一个方法完成其工作，另一个方法就没有必要继续，因为其中一个方法的执行时间可能很长，具体取决于条目，因此必须停止。

我发现我可以通过使用<thread> 标头运行两个线程来并行执行这两个方法，但是在加入它们之后我必须等待这两个方法完成。

如何使用这种协作机制实现这种类型的并行处理？

Answer 1

我写了一个小样本来展示它是如何完成的。正如您已经发现的那样，它不能通过 join 归档。当它有结果时，您需要一个可以从线程发出信号的事件。为此，您必须使用std::conditon_variable。该示例显示了您所描述问题的最小可能解决方案。在示例中，结果是一个简单的 in。

您必须注意两个陷阱。

a.线程在 main 等待之前完成。出于这个原因，我在启动线程之前锁定了互斥锁。

b.结果被覆盖。我通过在编写结果之前测试结果来做到这一点。

#include <thread>
#include <condition_variable>
#include <mutex>

std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;

int result = -1;

void thread1()
{
    // Do something
    // ....
    // ....

    // got a result? publish it!
    std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
    if (result != -1)
        return; // there is already a result!

    result = 0; // my result
    cv.notify_one(); // say I am ready
}

void thread2()
{
    // Do something else
    // ....
    // ....

    // got a result? publish it!
    std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
    if (result != -1)
        return; // there is already a result!

    result = 1; // my result
    cv.notify_one(); // say I am ready
}

int main(int argc, char * argv[])
{
    std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx); // needed so the threads cannot finish befor wait
    std::thread t1(thread1), t2(thread2);

    cv.wait(lck); // wait until one result

    // here result is 0 or 1;

    // If you use the loop described below, you can use join safely:
    t1.join();
    t2.join();
    // You have to call join or detach of std::thread objects before the
    // destructor of std::thread is called. 

    return 0;
}

如果你想在一个线程已经有结果的情况下停止另一个线程，唯一合法的方法是在两个线程中频繁测试结果，如果有人已经有结果则停止。在这种情况下，如果您使用指针或泛型类型，则应使用volatile 修饰符对其进行标记。 如果您必须循环工作，线程函数的外观如下：

void thread1()
{
    // Do something
    bool bFinished=false;
    while(!bFinished)
    {
      { // this bracket is necessary to lock only the result test. Otherwise you got a deadlock a forced sync situation.
        std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
        if (result != -1)
           return; // there is already a result!
      }         
      // do what ever you have to do
    }

    // got a result? publish it!
    std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
    if (result != -1)
        return; // there is already a result!

    result = 0; // my result
    cv.notify_one(); // say I am ready
}