C++ 中的多线程抛出线程构造函数失败：资源暂时不可用

Question

编辑：

我正在以矩阵乘法为例学习多线程，并创建了这个程序：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <thread>
#include <functional>

using namespace std;

int N = 50;
void do_multiply_for_row(const vector<vector<int> >& matrix, int i, int N, vector<int>& answer) {
    for (int j = 0; j < N; j++) {
        answer[j] = 0;
        for (int k = 0; k < N; k++) {
            answer[j] += matrix[i][k] * matrix[k][j];
        }
    }
    cout << "Done " << i <<  endl;
}

int main() {
    vector<vector<int> > matrix(N, vector<int> (N, 0));
    int x = 0;
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j = 0; j < N; j++) {
            matrix[i][j] = x++;
        }
    }
    vector<vector<int> > result(N, vector<int> (N, 0));
    vector<std::thread> threads;
    for (int i = 0; i < N; i++) {
            threads.push_back(std::thread(std::bind(do_multiply_for_row, std::cref(matrix), i, N, std::ref(result[i]))));
    }
    for (int i = 0; i < threads.size(); i++) threads[i].join();
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        for (int j =0; j < N; j++){
            cout << result[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
    return 0;
}

我最终会创建 50 个线程，但得到了 libc++abi.dylib: terminating with uncaught exception of type std::__1::system_error: thread constructor failed: Resource temporarily unavailable

我创建的线程数量是否有限制或我做错了什么？

Answer 1

线程实现取决于系统，线程数的限制也是如此。

您的错误消息显示：“resource_unavailable_try_again — 系统缺乏创建另一个线程所需的资源，或者系统对线程数的限制过程将被超越。” （标准 c++，30.3.1.2/8）：

• 对于 Linux，total number of threads on the system 存在限制。

• 对于 Windows，没有 predefined limit to number of threads，但它的内存消耗，特别是它的堆栈，实际上会将其限制为数千个活动线程。在Mark Russinovitch's blog 上，您可以找到一个工具来测试您自己系统的限制。

多线程效率有一个限制，即thread::hardware_concurrency()。该值是硬件支持的线程数的近似值（但如果没有线索，该函数可能会返回 0）：

• 您当然可以创建更多线程，但您的操作系统将不得不切换上下文以让它们运行（即暂停一些正在运行的线程以让等待的线程也有机会执行）。这意味着某些线程不会真正并发运行。

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这个观点有两个提示。首先，您可以在线程中插入this_thread::yield();，尤其是在它们有大量循环的情况下。如果所有硬件线程都忙，这为其他线程提供了调度的机会。其次，您可以考虑thread pools：创建固定数量的线程，每次完成计算时从队列中挑选任务。