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我对连续创建的线程的执行顺序有疑问。这是代码。

#include <iostream>
#include <Windows.h>
#include <boost/thread.hpp>

using namespace std;

boost::mutex mutexA;
boost::mutex mutexB;
boost::mutex mutexC;
boost::mutex mutexD;


void SomeWork(char letter, int index)
{
    boost::mutex::scoped_lock lock;
    switch(letter)
    {
    case 'A' : lock = boost::mutex::scoped_lock(mutexA); break;
    case 'B' : lock = boost::mutex::scoped_lock(mutexB); break;
    case 'C' : lock = boost::mutex::scoped_lock(mutexC); break;
    case 'D' : lock = boost::mutex::scoped_lock(mutexD); break;
    }

    cout << letter <<index << " started" << endl;
    Sleep(800);
    cout << letter<<index << " finished" << endl; 
}

int main(int argc , char * argv[])
{
    for(int i = 0; i < 16; i++)
    {
        char x = rand() % 4 + 65;
        boost::thread tha = boost::thread(SomeWork,x,i);
        Sleep(10);
    }
Sleep(6000);
    system("PAUSE");
  return 0;
}

每次将一个字母（从 A 到 D）和一个genereaion id (i) 作为线程传递给 SomeWork 方法。我不关心字母之间的执行顺序，但对于一个特定的字母，比如 A，如果 x < y，Ax 必须在 Ay 之前开始。代码的随机输出的随机部分是：

B0 开始  
D1 开始  
C2 开始  
A3开始  
B0 完成  
B12开始  
D1 完成  
D15 开始  
C2完成  
C6开始  
A3成品  
A9开始
B12完成
B11 开始 --> B11 在 B12 完成后开始。
D15完成
D13 开始
C6完成
C7开始
A9完成

怎样才能避免这种情况？
谢谢。

我使用条件变量解决了这个问题。但我稍微改变了问题。解决方案是跟踪 for 循环的索引。所以每个线程都知道它什么时候不工作。但就这段代码而言，我还想问另外两件事。
首先，在我的计算机上，当我将 for 循环索引设置为 350 时，我遇到了访问冲突。310 是循环数，没问题。所以我意识到要生成最大数量的线程。我怎样才能确定这个数字？其次，在 Visual Studio 2008 中，发布版本的代码表现出非常奇怪的行为。不使用条件变量（第 1 到第 3 行被注释掉），线程是有序的。怎么会这样？

这是代码： 

#include <iostream>
#include <Windows.h>
#include <boost/thread.hpp>

using namespace std;

boost::mutex mutexA;
boost::mutex mutexB;
boost::mutex mutexC;
boost::mutex mutexD;


class cl
{
public:
    boost::condition_variable con;
    boost::mutex mutex_cl;
    char Letter;
    int num;
    cl(char letter) : Letter(letter) , num(0)
    {

    }
    void doWork( int index, int tracknum)
    {
        boost::unique_lock<boost::mutex> lock(mutex_cl);
        while(num != tracknum)     // line 1
            con.wait(lock);   // line 2 
        Sleep(10);
        num = index;
        cout << Letter<<index << endl; 
        con.notify_all();  // line 3
    }
};

int main(int argc , char * argv[])
{
    cl A('A');
    cl B('B');
    cl C('C');
    cl D('D');

    for(int i = 0; i < 100; i++)
    {   
        boost::thread(&cl::doWork,&A,i+1,i);
        boost::thread(&cl::doWork,&B,i+1,i);
        boost::thread(&cl::doWork,&C,i+1,i);
        boost::thread(&cl::doWork,&D,i+1,i);
    }
    cout << "************************************************************************" << endl;

    Sleep(6000);
    system("PAUSE");
  return 0;
}
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3 回答 3

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如果您有两个不同的线程在等待锁，那么一旦前一个持有者释放锁，哪个线程将获得它是完全不确定的。我相信这就是你正在经历的。假设B10持有锁，同时为B11and生成线程B12。 B10释放锁——无论是哪个线程首先创建，甚至哪个线程首先开始等待，都取决于接下来是否获得它B11。B12

也许你应该为每个字母实现工作队列，这样你就产生了 4 个线程，每个线程都消耗工作单元？这是以这种方式轻松保证订购的唯一方法。如果多个线程正在等待锁，一个简单的互斥锁将不能保证排序。

于 2010-09-03T12:05:23.447 回答
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即使 B11 在 B12 之前启动，也不能保证在 B12 之前获得 CPU 时间片来执行 SomeWork()。这个决定取决于操作系统及其调度程序。

互斥锁通常用于在线程之间同步对数据的访问，并且已经对线程执行的顺序（即数据访问）提出了问题。

如果组“A”的线程在相同数据上执行相同的代码，则只需使用一个线程。这将消除组中线程之间的上下文切换并产生相同的结果。如果数据发生变化，请考虑生产者/消费者模式。Paul Bridger在这里给出了一个易于理解的生产者/消费者示例。

于 2010-09-03T12:34:45.800 回答
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您的线程具有在开始执行之前必须满足的依赖关系。在您的示例中，B12 取决于 B0 和 B11。您必须以某种方式跟踪该依赖关系知识。必须使具有未完成依赖关系的线程等待。

我会研究条件变量。每次线程完成 SomeWork() 时，它都会使用条件变量的 notify_all() 方法。然后所有等待的线程必须检查它们是否仍然具有依赖关系。如果是这样，请返回并等待。否则，继续调用 SomeWork()。

每个线程都需要某种方法来确定它是否具有未完成的依赖关系。这可能是一些全球可用的实体。只有在拥有互斥锁（在 SomeWork() 中）时才应该修改它。对于简单的数据结构，多线程读取应该是安全的。

于 2010-09-03T13:42:30.380 回答