pthread_cond_timedwait() 用于取消冗长的任务

Question

我有一种情况，我想取消一个线程，如果它需要太多才能完成。为此，我使用第二个线程等待第一个线程完成，但不超过几秒钟。 pthread_cond_timedwait() 函数似乎非常适合我的使用场景，但它的行为似乎不像我预期的那样。更具体地说，即使 pthread_cond_timedwait() 函数返回 ETIMEDOUT，它也只会在它应该取消的线程完成后才这样做，这违背了整个目的。

这是我的测试代码：

    #include <unistd.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <errno.h>
    #include <iostream>
    #include <cstring>

    #define WAIT_INTERVAL 5
    #define THREAD_SLEEP 10

    pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
    pthread_cond_t condition = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

    pthread_t t1;
    pthread_t t2;

    void* f1(void*);
    void* f2(void*);

    int main()
    {
        pthread_create(&t1, NULL, &f1, NULL);
        pthread_create(&t2, NULL, &f2, NULL);

        pthread_join(t1, NULL);
        pthread_join(t2, NULL);

        std::cout << "Thread(s) successfully finished" << std::endl << std::flush;

        exit(EXIT_SUCCESS);
    }

    void* f1(void*)
    {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        timespec ts = {0};
        clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
        ts.tv_sec += WAIT_INTERVAL;
        std::cout << __FUNCTION__ << ": Waiting for at most " << WAIT_INTERVAL << " seconds starting now" << std::endl << std::flush;
        int waitResult = pthread_cond_timedwait(&condition, &mutex, &ts);
        if (waitResult == ETIMEDOUT)
        {
            std::cout << __FUNCTION__ << ": Timed out" << std::endl << std::flush;
            int cancelResult = pthread_cancel(t2);
            if (cancelResult)
            {
                std::cout << __FUNCTION__ << ": Could not cancel T2 : " << strerror(cancelResult) << std::endl << std::flush;
            }
            else
            {
                std::cout << __FUNCTION__ << ": Cancelled T2" << std::endl << std::flush;
            }
        }
        std::cout << __FUNCTION__ << ": Finished waiting with code " << waitResult << std::endl << std::flush;
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }

    void* f2(void*)
    {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        std::cout << __FUNCTION__ << ": Started simulating lengthy operation for " << THREAD_SLEEP << " seconds" << std::endl << std::flush;
        sleep(THREAD_SLEEP);
        std::cout << __FUNCTION__ << ": Finished simulation, signaling the condition variable" << std::endl << std::flush;
        pthread_cond_signal(&condition);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }

我从上面的代码得到的输出是：

    f1: Waiting for at most 5 seconds starting now
    f2: Started simulating lengthy operation for 10 seconds
    f2: Finished simulation, signaling the condition variable
    f1: Timed out
    f1: Could not cancel T2 : No such process
    f1: Finished waiting with code 110
    Thread(s) successfully finished

鉴于这是我第一次使用 POSIX 线程，我想我遗漏了一些可能很明显的东西。

我已经阅读了大量关于此的教程、文章和答案，但没有一篇涵盖我的用例，也没有提供任何提示。

请注意，为简洁起见，我删除了一些处理 pthread_cond_timedwait 手册中提到的谓词的代码，因为这不会改变任何行为。

我在 CentOS 6.5 机器上使用 POSIX 线程。我的开发和测试环境： 2.6.32-431.5.1.el6.centos.plus.x86_64 #1 SMP x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux g++ (GCC) 4.4.7 20120313（红帽 4.4.7-4）

编译命令：g++ -o executable_binary -pthread -lrt source_code.cpp

Answer 1

编辑：我首先建议不要使用 pthread_cond_timedwait，但我认为在这种情况下这是可以的，所以第一个线程不会等待超过需要的时间，尽管我不会检查返回值，而是检查“完成”标志，它由第二个线程设置并受互斥体保护。

您的示例中的问题是互斥锁由第一个线程获取，而互斥锁由pthread_cond_timedwait() 调用释放。然后它被第二个线程占用，从而阻塞第一个线程，直到第二个线程最后释放互斥体。

Answer 2

你正在设置两个线程

 pthread_create(&t1, NULL, &f1, NULL);
 pthread_create(&t2, NULL, &f2, NULL);

我将使用线程t1 取消t2，而不是只加入它们：在线程t1 中添加一行，在您的计时器结束后读取pthread_cancel(t2)。

这将向t2 发送一条消息，告诉它终止。您可以保留两个 join 语句，这意味着t1 将耐心等待t2 完成它的垂死挣扎，然后再继续：)

如果您需要更多信息，请告诉我:)