让线程池的所有线程执行给定的函数

Question

我使用了一个稍微定制的 progschj 线程池实现版本 (https://github.com/progschj/ThreadPool)。到目前为止，它适用于我的用例，除了后面描述的那个。

我希望能够让池中的每个线程执行一次给定函数，例如让每个线程设置一些线程局部变量。

thread_pool.execute_all([] () { do some stuff; });

这个调用应该是阻塞的，等待池中的所有线程都执行完这个函数。

我试图修改线程的主循环来实现这一点，但我无法确保池中的每个线程都只执行一次给定的函数，并且主线程一直等待直到它们完成。

谁能提出这个功能的工作版本，或者给出如何实现这个功能的提示？

Answer 1

写一个计数信号屏障。

struct counting_barrier {
  explicit counting_barrier( std::ptrdiff_t c ):count(c) {}
  void operator--(int)& {
    this->operator--();
  }
  void operator--()& {
    auto l = lock();
    --count;
    cv.wait( l, [&]{
      return count<=0;
    } );
    cv.notify_all();
  }
private:
  std::unique_lock<std::mutex> lock()& {
    return std::unique_lock<std::mutex>(m);
  }
  std::condition_variable cv;
  std::mutex m;
  std::ptrdiff_t count = 0;
};

现在我们可以使用现有的原语来实现它。

template<class F>
void execute_all( F&& f ) {
  counting_barrier barrier(workers.size()+1);
  for (std::size_t i = 0; i < workers.size(); ++i) {
    enqueue([&]{
      f();
      --barrier;
    });
  }
  --barrier;
}

应该这样做。在workers.size() 击中之前，不允许工人越过障碍；当最后一个工人释放屏障时，workers.size()-1 必须被阻止。因此，每个工作人员都会在函数返回之前调用f()。

代码未经测试。