无锁线程池

Question

以下推理在标准C++11和一般情况下都是正确的吗？

当实现线程池时，通常不希望忙碌地循环那些没有工作要做的线程。因此，需要某种std::condition_variable。因此，需要某种std::mutex。因此，不可能拥有一个无锁线程池（不会忙碌循环）。

或者我是否错过了一些操作系统机制，使其成为可能？您能否提供额外的推理，表明无锁非忙碌循环线程池不存在？

- Toby Brull

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这个无锁线程池 https://github.com/tghosgor/threadpool11 在饱和情况下是无锁的，但在没有工作时使用 std::condition_variable/std::mutex。 - Toby Brull

Answer 1

如果您允许忙等待，那当然完全可能。但是如果没有忙等待，您需要从操作系统获得帮助-它不一定是互斥锁，当然也可以是由操作系统提供的“等待某些东西”的其他功能，例如read、poll、WaitForMultipleObject（在Windows中）或其他类似功能。

我不100%确定这是不可能的，但通常情况下，线程要么正在运行，要么被操作系统等待某些事情。就我所知，“等待操作系统中的某些事情”总是某种形式的“锁”。

然而，关键在于：

如果在“没有工作要做”的情况下使用锁确实是一个问题，那么您可能应该重新考虑整体线程池的使用方式，而不是尝试删除锁。也许“给线程分配工作”的任何东西都需要将更大的数据包放在一起。

- Mats Petersson