C++14下循环std::thread中如何正确使用wait_for实现定时执行与即时退出

你的实现思路方向是正确的，通过条件变量的超时等待机制既可以满足60秒定时执行任务的需求，又能在收到终止请求时立刻唤醒响应，线程绝大多数时间处于休眠状态，不会额外占用CPU资源，符合你的需求。你遇到的运行错误是因为条件变量的使用不符合规范，缺少配套组件。

现有代码的核心问题 #

• 条件变量必须搭配互斥锁和共享状态标志使用，你当前的代码既没有定义对应的互斥锁，也没有退出校验标志，直接调用wait_for属于未定义行为，是触发锁错误、std::terminate的直接原因。
• wait_for要求传入的std::unique_lock必须处于已锁定状态，你代码中的someLock没有关联任何有效互斥量，也没有加锁逻辑，完全不符合接口调用要求。
• 未处理条件变量的虚假唤醒问题：即使没有主动调用notify_one，wait_for也可能因为系统原因提前返回，此时没有退出标志校验会导致线程异常提前退出。
• 如果你的std::thread对象在销毁前没有调用join()或者detach()，且线程还处于可联接状态，也会直接触发std::terminate。

符合C++14规范的正确实现 #

首先定义共享的同步组件：

#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <chrono>

// 同步组件必须配套使用
std::mutex g_mtx;
std::condition_variable g_cv;
bool g_stop_flag = false;

线程执行函数实现：

void ThreadWork() {
    std::unique_lock<std::mutex> lock(g_mtx);
    while (true) {
        // 等待60秒，或收到退出通知
        // 第三个参数为谓词，只有谓词返回true时才会终止等待，天然解决虚假唤醒问题
        if (g_cv.wait_for(lock, std::chrono::seconds(60), []{ return g_stop_flag; })) {
            // 进入此分支说明触发退出标志，直接终止线程
            break;
        }

        // 超时触发，执行任务，执行前先解锁避免持有锁阻塞退出请求
        lock.unlock();
        Work(); // 你的业务任务
        // 任务执行完成后重新加锁，进入下一轮等待
        lock.lock();
    }
}

终止请求函数实现：

void RequestEnd() {
    // 修改共享标志必须持有锁
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(g_mtx);
        g_stop_flag = true;
    }
    // 修改完成后再发通知，保证线程唤醒后一定能读到最新的标志位
    g_cv.notify_one();
}

额外注意事项 #

• 任务执行期间解锁互斥量，可以保证RequestEnd随时能拿到锁修改退出标志，不会因为任务执行时间长导致终止请求延迟响应。
• 线程启动后，持有std::thread对象的上下文必须在合适的时机调用join()等待线程退出，避免触发std::terminate。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Thomas B.