Question

#include <iostream>
#include <iostream>

static const int num_threads = 5000;

void thread_fun() {
   ...
}

int main() {
    std::thread t[num_threads];

    //Launch threads
    for (int i = 0; i < num_threads; ++i) {
        t[i] = std::thread(thread_fun);
    }

    //Join threads with the main thread
    for (int i = 0; i < num_threads; ++i) {
        t[i].join();
    }

    return 0;
}

当5000个线程开始运行并执行void thread_fun()时，thread_fun()将如何处理？

在主程序的堆栈中是否只有一个thread_fun()副本，其中有5000个线程可以访问它？
是否会在主程序的堆栈上创建5000份thread_fun()副本，每个帖子都可以访问自己的thread_fun()副本？
将thread_fun()加载到5000个线程中的每一个＆＃39;自己的堆栈而不是主程序堆栈？

我开始学习c ++线程，并且想知道如何处理这种情况。

Answer 1

每个线程都有自己的堆栈，每次线程调用一个函数时，所有局部变量（从堆栈内部调用）和状态都将分别存储在线程堆栈内。

所有全局和动态分配的变量都存储在进程内存的不同部分。注意：永远不要将其称为程序内存，因为内存是在程序成为进程时创建的，我的意思是当程序开始运行时才是创建了这个内存结构（见图）。

现在可能会出现三个问题：

1）如果从线程调用全局变量怎么办？

答案是所有全局数据都存储在＆＃34;初始化部分＆＃34;节目记忆。（见图）

2）如果我动态分配一些数据怎么办？

答案是，几乎所有动态分配的内存（使用malloc，new等）都存储在＆＃34; heap＆＃34;程序存储器的一部分（见图像）。这个堆部分可以动态增长，因为它不能解决程序在运行时分配多少内存。见图像。在这里，我们的堆可以动态向上。（注意：在某些图表中，堆可能会显示为向下动态增长，但它并不重要。）

3）如何将数据存储在Thread堆栈中并动态分配？

让我们考虑正常的函数调用。当一个程序调用一个函数时，它使用的所有局部变量都存储在＆＃34; stack＆＃34;过程记忆的一部分（见图）。这个堆栈动态增长！是的，原因是函数可以执行一些递归调用，并且它独立于我们的程序/输入将执行多少个递归调用。线程遵循类似的过程。在创建一个线程时，堆栈的某些部分是以＆＃34;线程堆栈＆＃34;的形式保留给线程的。在进程内存中（见图）。

现在让我们回答你的问题：答案1）不。实际上你问他问题的方式是错误的。在主程序＆＃34;的堆栈中，不会有＆＃34; thread_fun（）的一个副本。 thread_fun（）的所有代码都将存储在＆＃34; text＆＃34;进程内存的一部分但将被调用5000次。每次由不同的线程调用时，都会创建一个新的线程堆栈，其中存储了局部变量和状态的所有值。 Ans 2）阅读Ans 1 Ans 3）阅读Ans 2：P

请尝试记住并学习图像中的内容并阅读Linux编程接口和http://pages.cs.wisc.edu/~remzi/OSTEP/等书籍，以使您的概念更加强大。希望有所帮助：）

图像取自Linux Programming Interface一书。

Answer 2

首先，C ++线程在操作系统线程上非常薄（在我看来太薄）层 - 用于Posix系统的pthreads，或用于Windows的Windows线程。问题不在于C ++线程，而在于一般的线程 - 实际上是硬件架构。

在主程序的堆栈中只有一个thread_fun()副本，其中有5000个线程可以访问它吗？

这取决于你的意思＆＃39; stack＆＃39;。如果你在谈论应用程序堆栈内存，那么问题就没有意义了。函数不在堆栈上分配。函数是代码，实际上代码根本不能以这种方式分配。但是，如果通过＆＃39; stack＆＃39;你的意思是“堆栈跟踪”，而不是，5000个线程将产生5000个堆栈跟踪（当用例如pstack这样的例程查看时），并且这5000个堆栈跟踪中的每一个都将包含thread_fun。

是否会在主程序的堆栈上创建5000份thread_fun()副本，每个帖子都可以访问自己的thread_fun()副本？

见上文。代码永远不会在堆栈上分配。 thread_fun代码只有一个实例。 thread_fun可能有多个不同数据点的实例。

将thread_fun()加载到5000个线程中的每个线程中。自己的堆栈而不是主程序堆栈？

我不明白这个问题。

Answer 3

对所有这些问题的简短回答是否定的。代码不存储在堆栈中。 thread_fun只有一个副本，它存在于代码段中。操作系统将分配内部数据结构，用于调度cpu上的线程（每个线程的堆栈，线程本地存储，寄存器和指令指针的存储等）。

你拥有的main（）堆栈是std :: thread类型的数组。

Answer 4

正如您所怀疑的那样，将有一个thread_fun副本，它将由并发线程执行。参数化线程函数的常规方法是使用线程函数对象（例如std::bind的返回类型）。

至于5000个线程......你很幸运！ 200正在推动大多数系统的限制。如果您需要那么多并发性，那么您将需要研究＆＃34;异步编程模型＆＃34;。

c ++线程函数说明

4 个答案: