草庐IT

c++ - 使用线程池的 std::async 的 Visual C++ 实现是否合法

coder 2023-05-03 原文

Visual C++ 在调用 CreateThreadpoolWork 时使用 Windows 线程池(Vista 的 QueueUserWorkItem 如果可用，std::async 如果没有)与 std::launch::async .
池中的线程数是有限的。如果创建多个长时间运行而不休眠的任务(包括执行 I/O)，队列中即将到来的任务将没有机会工作。
标准(我使用的是 N4140)说使用 std::async与 std::launch::async

... calls INVOKE(DECAY_COPY(std::forward<F>(f)), DECAY_COPY(std::forward<Args>(args))...) (20.9.2, 30.3.1.2) as if in a new thread of execution represented by a thread object with the calls to DECAY_COPY() being evaluated in the thread that called async.


(§30.6.8p3，强调我的。)std::thread的构造函数创建一个新线程等。
关于线程一般它说(§1.10p3):

Implementations should ensure that all unblocked threads eventually make progress. [Note: Standard library functions may silently block on I/O or locks. Factors in the execution environment, including externally-imposed thread priorities, may prevent an implementation from making certain guarantees of forward progress. —end note]


如果我创建一堆操作系统线程或 std::thread s，都在执行一些很长的(可能是无限的)任务，它们都将被安排(至少在 Windows 上；不会弄乱优先级、亲和力等)。如果我们将相同的任务安排到 Windows 线程池(或使用 std::async(std::launch::async, ...) 这样做)，则后面的计划任务将不会运行，直到较早的任务完成。
严格来说，这合法吗？ “最终”是什么意思？

问题是，如果首先安排的任务实际上是无限的，那么其余的任务将不会运行。所以其他线程(不是操作系统线程，而是根据 as-if 规则的“C++-threads”)不会取得进展。
有人可能会争辩说，如果代码具有无限循环，则行为是未定义的，因此它是合法的。
但我认为我们不需要标准所说的导致 UB 实现这一点的有问题的无限循环。访问 volatile 对象、执行原子操作和同步操作都是“禁用”循环终止假设的副作用。
(我有一堆异步调用执行以下 lambda
auto lambda = [&] {
    while (m.try_lock() == false) {
        for (size_t i = 0; i < (2 << 24); i++) {
            vi++;
        }
        vi = 0;
    }
};
并且只有在用户输入时才会释放锁定。但是还有其他有效的合法无限循环。)
如果我安排了几个这样的任务，我在他们之后安排的任务就不会运行。
一个非常糟糕的例子是启动太多的任务，这些任务运行直到释放锁/升起标志，然后使用 `std::async(std::launch::async, ...) 调度一个引发标志的任务.除非“最终”这个词意味着非常令人惊讶的事情，否则该程序必须终止。但是在 VC++ 实现下它不会!
对我来说，这似乎违反了标准。令我疑惑的是笔记中的第二句话。一些因素可能会阻止实现对前进的进展做出某些保证。那么这些实现如何符合？
这就像说可能有一些因素阻止实现提供内存排序、原子性甚至多个执行线程的存在的某些方面。很好，但是符合要求的托管实现必须支持多线程。对他们和他们的因素来说太糟糕了。如果他们不能提供它们，那就不是 C++。
这是要求的放宽吗？如果这样解释，则完全撤回了要求，因为它没有指定哪些因素，更重要的是，实现可能不提供哪些保证。
如果不是 - 那张纸条甚至意味着什么？
我记得根据 ISO/IEC 指令，脚注是非规范的，但我不确定注释。我确实在 ISO/IEC 指令中找到了以下内容:

24 Notes

24.1 Purpose or rationale

Notes are used for giving additional information intended to assist the understanding or use of the text of the document. The document shall be usable without the notes.


强调我的。如果我考虑没有那个不清楚的注释的文档，在我看来就像线程必须取得进展，std::async(std::launch::async, ...)有效果仿佛 仿函数在一个新线程上执行，就好像它是使用 std::thread 创建的一样，因此使用 std::async(std::launch::async, ...) 调度仿函数必须进步。而在带有线程池的 VC++ 实现中，它们没有。所以VC++在这方面是违反标准的。

完整示例，在 i5-6440HQ 上的 Windows 10 Enterprise 1607 上使用 VS 2015U3 进行测试:
#include <iostream>
#include <future>
#include <atomic>

int main() {
    volatile int vi{};
    std::mutex m{};
    m.lock();

    auto lambda = [&] {
        while (m.try_lock() == false) {
            for (size_t i = 0; i < (2 << 10); i++) {
                vi++;
            }
            vi = 0;
        }
        m.unlock();
    };

    std::vector<decltype(std::async(std::launch::async, lambda))> v;

    int threadCount{};
    std::cin >> threadCount;
    for (int i = 0; i < threadCount; i++) {
        v.emplace_back(std::move(std::async(std::launch::async, lambda)));
    }

    auto release = std::async(std::launch::async, [&] {
        __asm int 3;
        std::cout << "foo" << std::endl;
        vi = 123;
        m.unlock();
    });
    
    return 0;
}
4 或更少它终止。超过 4 则不会。

类似问题:
  • Is there an implementation of std::async which uses thread pool? - 但它不质疑合法性，无论如何也没有答案。
  • std::async - Implementation dependent usage? - 提到“不真正支持线程池”，但重点是 thread_local变量(即使“不简单”或像答案和评论所说的那样重要，也可以解决)并且没有解决接近取得进展的要求的注释。

    • 最佳答案

    P0296R2 在 C++17 中对这种情况有所澄清。 .除非 Visual C++ 实现记录其线程不提供并发向前进度保证(这通常是不可取的)，否则有界线程池不符合(在 C++17 中)。

    关于“外部强加的线程优先级”的注释已被删除，可能是因为环境已经总是可以阻止 C++ 程序的进程(如果不是优先级，则通过挂起，如果不是，则通过权力)或硬件故障)。

    该部分还有一个规范的“应该”，但它仅适用于(如 conio mentioned )无锁操作，可以通过其他线程对同一缓存行的频繁并发访问无限期延迟(不仅仅是相同的原子变量)。 (我认为在某些实现中，即使其他线程只是在读取，也会发生这种情况。)

    关于c++ - 使用线程池的 std::async 的 Visual C++ 实现是否合法，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/42754244/

    amp43codestdasyncc++visual-c++language-lawyerstdasync

    有关c++ - 使用线程池的 std::async 的 Visual C++ 实现是否合法的更多相关文章

    1. ruby - 如何使用 Nokogiri 的 xpath 和 at_xpath 方法 - 2

      我正在学习如何使用Nokogiri，根据这段代码我遇到了一些问题:require'rubygems'require'mechanize'post_agent=WWW::Mechanize.newpost_page=post_agent.get('http://www.vbulletin.org/forum/showthread.php?t=230708')puts"\nabsolutepathwithtbodygivesnil"putspost_page.parser.xpath('/html/body/div/div/div/div/div/table/tbody/tr/td/div

    2. ruby - 使用 RubyZip 生成 ZIP 文件时设置压缩级别 - 2

      我有一个Ruby程序，它使用rubyzip压缩XML文件的目录树。gem。我的问题是文件开始变得很重，我想提高压缩级别，因为压缩时间不是问题。我在rubyzipdocumentation中找不到一种为创建的ZIP文件指定压缩级别的方法。有人知道如何更改此设置吗？是否有另一个允许指定压缩级别的Ruby库？ 最佳答案 这是我通过查看ruby​​zip内部创建的代码。level=Zlib::BEST_COMPRESSIONZip::ZipOutputStream.open(zip_file)do|zip|Dir.glob("**/*")d

    3. ruby - 为什么我可以在 Ruby 中使用 Object#send 访问私有(private)/ protected 方法？ - 2

      类classAprivatedeffooputs:fooendpublicdefbarputs:barendprivatedefzimputs:zimendprotecteddefdibputs:dibendendA的实例a=A.new测试a.foorescueputs:faila.barrescueputs:faila.zimrescueputs:faila.dibrescueputs:faila.gazrescueputs:fail测试输出failbarfailfailfail.发送测试[:foo,:bar,:zim,:dib,:gaz].each{|m|a.send(m)resc

    4. ruby-on-rails - 使用 Ruby on Rails 进行自动化测试 - 最佳实践 - 2

      很好奇，就使用ruby​​onrails自动化单元测试而言，你们正在做什么？您是否创建了一个脚本来在cron中运行rake作业并将结果邮寄给您？git中的预提交Hook？只是手动调用？我完全理解测试，但想知道在错误发生之前捕获错误的最佳实践是什么。让我们理所当然地认为测试本身是完美无缺的，并且可以正常工作。下一步是什么以确保他们在正确的时间将可能有害的结果传达给您？ 最佳答案 不确定您到底想听什么，但是有几个级别的自动代码库控制:在处理某项功能时，您可以使用类似autotest的内容获得关于哪些有效，哪些无效的即时反馈。要确保您的提

    5. ruby - 在 Ruby 中使用匿名模块 - 2

      假设我做了一个模块如下:m=Module.newdoclassCendend三个问题:除了对m的引用之外，还有什么方法可以访问C和m中的其他内容？我可以在创建匿名模块后为其命名吗(就像我输入“module...”一样)？如何在使用完匿名模块后将其删除，使其定义的常量不再存在？ 最佳答案 三个答案:是的，使用ObjectSpace.此代码使c引用你的类(class)C不引用m:c=nilObjectSpace.each_object{|obj|c=objif(Class===objandobj.name=~/::C$/)}当然这取决于

    6. ruby - 使用 ruby​​ 和 savon 的 SOAP 服务 - 2

      我正在尝试使用ruby​​和Savon来使用网络服务。测试服务为http://www.webservicex.net/WS/WSDetails.aspx?WSID=9&CATID=2require'rubygems'require'savon'client=Savon::Client.new"http://www.webservicex.net/stockquote.asmx?WSDL"client.get_quotedo|soap|soap.body={:symbol=>"AAPL"}end返回SOAP异常。检查soap信封，在我看来soap请求没有正确的命名空间。任何人都可以建议我

    7. python - 如何使用 Ruby 或 Python 创建一系列高音调和低音调的蜂鸣声？ - 2

      关闭。这个问题是opinion-based.它目前不接受答案。想要改进这个问题？更新问题，以便editingthispost可以用事实和引用来回答它.关闭4年前。Improvethisquestion我想在固定时间创建一系列低音和高音调的哔哔声。例如:在150毫秒时发出高音调的蜂鸣声在151毫秒时发出低音调的蜂鸣声200毫秒时发出低音调的蜂鸣声250毫秒的高音调蜂鸣声有没有办法在Ruby或Python中做到这一点？我真的不在乎输出编码是什么(.wav、.mp3、.ogg等等)，但我确实想创建一个输出文件。

    8. ruby-on-rails - 'compass watch' 是如何工作的/它是如何与 rails 一起使用的 - 2

      我在我的项目目录中完成了compasscreate.和compassinitrails。几个问题:我已将我的.sass文件放在public/stylesheets中。这是放置它们的正确位置吗？当我运行compasswatch时，它不会自动编译这些.sass文件。我必须手动指定文件:compasswatchpublic/stylesheets/myfile.sass等。如何让它自动运行？文件ie.css、print.css和screen.css已放在stylesheets/compiled。如何在编译后不让它们重新出现的情况下删除它们？我自己编译的.sass文件编译成compiled/t

    9. ruby - 使用 ruby​​ 将 HTML 转换为纯文本并维护结构/格式 - 2

      我想将html转换为纯文本。不过，我不想只删除标签，我想智能地保留尽可能多的格式。为插入换行符标签，检测段落并格式化它们等。输入非常简单，通常是格式良好的html(不是整个文档，只是一堆内容，通常没有anchor或图像)。我可以将几个正则表达式放在一起，让我达到80%，但我认为可能有一些现有的解决方案更智能。 最佳答案 首先，不要尝试为此使用正则表达式。很有可能你会想出一个脆弱/脆弱的解决方案，它会随着HTML的变化而崩溃，或者很难管理和维护。您可以使用Nokogiri快速解析HTML并提取文本:require'nokogiri'h

    10. ruby - 在 64 位 Snow Leopard 上使用 rvm、postgres 9.0、ruby 1.9.2-p136 安装 pg gem 时出现问题 - 2

      我想为Heroku构建一个Rails3应用程序。他们使用Postgres作为他们的数据库，所以我通过MacPorts安装了postgres9.0。现在我需要一个postgresgem并且共识是出于性能原因你想要pggem。但是我对我得到的错误感到非常困惑当我尝试在rvm下通过geminstall安装pg时。我已经非常明确地指定了所有postgres目录的位置可以找到但仍然无法完成安装:$envARCHFLAGS='-archx86_64'geminstallpg--\--with-pg-config=/opt/local/var/db/postgresql90/defaultdb/po

    随机推荐