为什么一个空的time循环的反应与一个有东西在里面的time循环不一样？

Question

我目前有2个pthread正在运行，我想等待其中一个结束，以便我的程序继续运行。

在我的pthreads中，我有一个可以为真或假的变量(它是一个全局变量)。创建线程后(一个在cin中请求输入，一个等待10秒，如果达到10秒，它会杀死“cin”线程并结束自己，如果检测到cin，“cin”线程会杀死“计时器”线程)，我希望我的程序等待。当每个线程结束时，它们将变量“stoptimer”置为真。

首先，在创建线程之后，我开始编写一个while循环，如下所示：

while(stoptimer==false){}

线程开始时，我们进入while循环，但即使线程结束并且“stOptimer”变为true，我们也不会退出循环。

我目前正在这样做：

rc = pthread_create(&threads[1], NULL, Timer, (void *)&td[1]);
if (rc) {
    cout << "Error:unable to create thread," << rc << endl;
    exit(-1);
}

rc = pthread_create(&threads[2], NULL, Choix, (void *)&i);
if (rc) {
    cout << "Error:unable to create thread," << rc << endl;
    exit(-1);
}

while (stoptimer==false) {
    cout<<"wait"<<endl;
}

在这里，您可以看到我正在创建线程，然后进入带有某些内容的time循环。如果我保持这个循环不变，它正在做我想要的事情，当计时器结束或用户输入一个值时，我们会退出，因为“stOptimer”不再是false。但我不希望这个cout在这里。

我尝试在循环中放置一个注释，以便它不是空的，但它仍然反应为空。在我的理解中，如果它与计数一起工作，那么现在它应该工作，但什么都不做。

它为什么要这样做？空while循环有什么特别之处吗？

Answer 1

问题不在于while循环。问题是你有一个未定义行为的竞争条件。具体来说，不允许同时从不同的线程中读取和写入一个变量(R/R可以，R/W和W/W不行)。编译器可以自由地“优化”while循环，方法是将< code>stoptimer的值缓存在寄存器中，并从寄存器而不是变量中读取。因此它不知道值是否改变了。允许编译器这样做是因为在while循环中读取< code>stoptimer时更改它是非法的。

要解决这个问题，您需要在读取和写入共享变量之前锁定互斥锁。所以你会做这样的事情：

while(true){
    pthread_mutex_lock(stoptimer_mutex);
    auto ts = stoptimer;
    pthread_mutex_unlock(stoptimer_mutex);
    if (ts==false)
        break;
}

现在这真的很长很乏味，你真的不想每次访问< code>stoptimer时都这样做。为了摆脱所有的手动锁定，您可以使用< code >原子

std::promise one_thread_done;
auto one_thread_future = one_thread_done.get_future();
std::thread timer_thread{Timer, td[1]}; //create threads
std::thread choix_thread{Choix, i};
one_thread_future.wait(); //wait until one of them is done

在每个线程中，您将函数放入＜code＞中，其中一个是thread_done。set_value（）表示它已在try/catch中完成，因为如果另一个线程已经设置了它，它将抛出future_error。

未来的好处是它们易于使用和理解。缺点是它们只有1次使用，没有重置未来的s。如果需要重复等待其中一个线程，则需要一个条件变量。

Answer 2

这里的问题是，您正在读取停止计时器变量而没有任何形式的线程同步，我怀疑您也没有在没有任何线程同步的情况下写入它。

为了保证一个线程所做的更改在另一个线程上可见，您必须使用某种形式的线程同步，或者依赖于了解底层cpu的内存模型（弱或强），这通常看起来很容易，但在最好的时候可能很难正确。

看看你的代码，我怀疑使用条件变量来跨线程同步会更明智。