全局数组存储每个线程更新的计数器；主线程按需读取计数器？

Question

场景如下：一个主线程产生最多 N 个工作线程，每个工作线程都会更新一个计数器（比如它们正在计算每个线程处理的请求数）。

主线程也需要在 API 请求时读取总计数器。

我想这样设计它：

1) 计数器的全局哈希图/数组/链表。

2) 每个工作线程都使用线程 ID 作为键来访问这个全局结构，因此不需要互斥锁来保护一个工作线程免受另一个工作线程的影响。

3) 然而，困难的部分是：我在网上找不到任何例子来处理这个问题：我希望主线程能够按需读取和汇总所有计数器值，例如服务 API 请求。我需要一个互斥锁，对吧？

因此，实际上，我需要一个每个工作线程的互斥锁，它会在更新全局数组之前锁定互斥锁——假设每个工作线程只与主线程竞争，只有当主线程为API 请求。

主线程：当它接收到 API 请求时，它必须一个一个地锁定每个工作线程特定的互斥锁，读取该线程的计数器以获得总计数。

我是否过于复杂了？我不喜欢在这个设计中要求每个工作线程的互斥锁。

感谢您的任何意见。

Answer 1

您的设计听起来是正确的方法。不要将它们视为每个线程的互斥体：将它们视为每个计数器的互斥体（数组的每个元素都应该是互斥体/计数器对）。

在主线程中，可能不需要锁定所有互斥体然后读取所有计数器：如果值类似于您的示例（每个线程处理的请求数）一起读取所有计数器并没有比按顺序读取它们给出“更正确”的答案。

或者，如果您的语言/环境提供原子变量，您可以将原子变量用于计数器而不是锁。

Answer 2

只需使用std::atomic<int> 来保持运行计数。当任何线程更新其计数器时，它也会更新运行计数。当主线程需要计数时，它会读取运行计数。结果可能在任何给定时刻都小于实际总数，但只要事情稳定下来，总数就会正确。