Question

我没有找到以下问题的简明答案：我有一个生产者 - 消费者线程模型，其中主线程是消费者，而一些工作线程是生产者。生产者线程在应用程序执行期间运行它的线程循环它有可能偶尔抛出异常。主线程是UI线程，它应弹出异常消息，包括来自不同线程的异常消息。如何在主线程中捕获这些异常？

在带有C ++ 0x的Windows上使用boost

WorkerThread.cpp

WorkerThread::WorkerThread(){

   m_thread = boost::thread(&WorkerThread::drawThread,this);

}

void WorkerThread::drawThread()
{

         while(true)
         {
             boost::unique_lock<boost::mutex> lock(m_mutex);
              try{

                ///some work is done here...

              }catch(std::exception &e){

               /// some exception is thrown
               /// notify main thread of the exception
              }

         }


 }

重要的是要注意，我无法使用try {} catch在主线程中包装WorkerThread，因为它是在某个时刻创建的，然后自行运行直到应用程序终止。

Answer 1

首先，您不需要将bind与thread 一起使用。这样做只会增加不必要的复制并使代码更难阅读。我希望每个人都会停止这样做。

WorkerThread::WorkerThread(){

    m_thread = boost::thread(&WorkerThread::drawThread, this);

}

您可以在exception_ptr中存储例外，然后将其传递给其他帖子，例如在std::queue<std::exception_ptr>：

void WorkerThread::drawThread()
{
    while(true)
    {
        boost::unique_lock<boost::mutex> lock(m_mutex);
         try{

            ///some work is done here...

         }catch(std::exception &e){
             m_queue.push(std::current_exception());
         }
    }
}

std::exception_ptr WorkerThread::last_exception()
{
    boost::lock_guard<boost::mutex> lock(m_mutex);
    std::exception_ptr e;
    if (!m_queue.empty())
    {
        e = m_queue.front();
        m_queue.pop();
    }
    return e;
}

然后在另一个线程中重新抛出并处理它：

if (auto ep = workerThread.last_exception())
{
    // do something with exception
    try
    {
        std::rethrow_exception(ep);
    }
    catch (const std::exception& e)
    {
        std::cerr << "Error in worker thread: " << e.what() << '\n';
    }
}

如果你不能使用std::exception_ptr Boost有自己的实现，但我不确定Boost相当于current_exception是什么。您可能需要将异常包装在另一个对象中，以便Boost异常传播机制可以存储它。

您可能希望在主工作循环中使用单独的互斥锁作为异常队列（并在m_mutex块内移动try锁定），具体取决于m_mutex通常锁定的时间长度由工人线程。

另一种方法使用C ++ 11期货，它可以更方便地处理线程之间的异常传递。您需要一些方法让主线程为工作线程运行的每个工作单元创建一个未来，这可以通过std::packaged_task完成：

class WorkerThread
{
public:
  WorkerThread();   // start m_thread, as before

  template<typename F, typename... Args>
  std::future<void> post(F f, Args&&... args)
  {
    Task task(std::bind<void>(f, std::forward<Args>(args)...));
    auto fut = task.get_future();
    std::lock_guard<std::mutex> lock(m_mutex);
    m_tasks.push(std::move(task));
    return fut;
  }

  private:
    void drawThread();
    std::mutex m_mutex;
    using Task = std::packaged_task<void()>;
    std::queue<Task> m_tasks;
    std::thread m_thread;
  };

 void WorkerThread::drawThread()
 {
    Task task;
    while(true)
    {
        {
            std::lock_guard<std::mutex> lock(m_mutex);
            task = std::move(m_tasks.front());
            m_tasks.pop();
        }
        task();   // run the task
    }
}

当任务运行时，任何异常都将被捕获，存储在exception_ptr中并保持不变，直到通过相关的未来读取结果。

// other thread:

auto fut = workerThread.post(&someDrawingFunc, arg1, arg2);
...
// check future for errors
try {
   fut.get();
} catch (const std::exception& e) {
   // handle it
}

生产者线程可以在向消费者发布工作时将future个对象存储在队列中，而其他一些代码可以检查队列中的每个未来以查看它是否准备就绪并调用{ {1}}处理任何异常。

Answer 2

这些答案建议您手动将exception_ptr发送到主线程。这不错，但我建议您采用另一种方式：std::promise / boost::promise。

（因为我现在不会在这台电脑上有所提升，所以我会选择std::promise。但是，提升可能没什么大不同。）

查看示例代码：

#include <iostream>
#include <exception>
#include <thread>
#include <future>
#include <chrono>

void foo()
{
    throw "mission failure >o<";
}

int main()
{
    std::promise<void> prm;

    std::thread thrd([&prm] {
        try
        {
            std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5));
            foo();
            prm.set_value();
        }
        catch (...)
        {
            prm.set_exception(std::current_exception());
        }
    });

    std::future<void> fu = prm.get_future();
    for (int i = 0; ; i++)
    {
        if (fu.wait_for(std::chrono::seconds(1)) != std::future_status::timeout)
            break;
        std::cout << "waiting ... [" << i << "]\n";
    }

    try
    {
        fu.get();
        std::cout << "mission complete!\n";
    }
    catch (const char *msg)
    {
        std::cerr << "exception: " << msg << "\n";
    }

    thrd.join(); /* sorry for my compiler's absence of std::promise::set_value_at_thread_exit */
}

这种方式的好处是1.您不必手动管理例外 - std::promise和std::future将执行所有操作2.您可以使用所有 std::future周围的功能。在这种情况下，我在等待线程退出时通过waiting...执行其他操作（输出std::future::wait_for消息）。

Answer 3

在工作线程中，您可以捕获异常，然后使用std::exception_ptr检索std::current_exception。然后你可以将它存储在某个地方，在主线程中获取它，然后用std::rethrow_exception抛出它。

Answer 4

例外是同步的。这意味着没有办法在线程之间传递它们作为异常。你不能告诉任何旧线程＆＃34;停止你正在做的事情并处理这个＆＃34;。（如果你向它提供POSIX信号，你可以，但这不是一个C ++例外）。

当然，您可以将带有异常数据的对象（与处于异常处理模式的状态相反）传递给另一个线程，方法与在线程之间传递任何其他数据的方式相同。并发队列可以。然后在目标线程中处理它。目标线程应该主动从队列中读取数据。

从主线程中的工作线程捕获异常

4 个答案: