C++ c++；高负载下的线程辅助程序故障

我一直在研究一个系统的想法，在这个系统中，我可以有许多工作线程，它们是由一个中央计时器类定期触发的。这里我关心的部分是一个

TriggeredWorker

，它在循环中使用

mutex

&

conditionVariable

方法等待被告知进行工作。它有一个方法

trigger

，该方法（由不同的线程）调用，以触发要完成的工作。它是一个抽象类，必须为要实现的实际

work

方法子类化

我有一个测试表明这个机制是有效的。但是，当我通过减少触发间隔来增加负载时，测试开始失败。当我在触发器之间延迟20微秒时，测试是100%可靠的。当我减少到1微秒时，我开始出现故障，因为执行的工作计数从1000（预期）减少到9869399等值

我的问题是：（1）什么是出了问题，我怎样才能捕捉出出了什么问题，这样我就可以报告它或做些什么？还有，（2）是否有更好的方法，我可以使用，这样会更好？我不得不承认，我的C++经验仅限于过去3个月，尽管我已经和其他语言一起工作了几年。 非常感谢阅读

以下是关键的代码位：

已触发的工作程序头文件：

\ifndef定时器触发\u工作者\u H
#定义定时器触发的工作者
#包括
#包括
类触发器{
私人：
std:：mutex mutex；
std:：条件变量condVar；
std：：原子运行{false}；
std：：原子就绪{false}；
void workLoop（）；
受保护的：
虚虚功（）{}；
公众：
void start（）；
无效停止（）；
无效触发器（）；
};
#endif//定时器触发的工作者

触发的工作程序实现：

#包括“TriggeredWorker.h”
void TriggeredWorker:：workLoop（）{
PLOGD-ready；
bool running=此->正在运行；
返回准备就绪|！正在运行；}）；
此->准备就绪=错误；
如果（！此->正在运行）{
打破
}
PLOGD在
workLoop
获取锁之前调用
worker.trigger（）
两次会发生什么？你松开了一个“触发器”。较小的时间间隔意味着测试失败的概率更高，因为在
workLoop
唤醒之前，多次连续调用
worker.trigger（）
的概率更高。请注意，没有任何东西可以保证
workLoop
将在
worker.trigger（）
之后但在另一个
worker.trigger（）
发生之前获取锁，即使这些调用一个接一个地发生（即不是并行的）。这是由操作系统调度程序控制的，我们无法控制它

不管怎样，核心问题是设置两次
ready\uu=true
会丢失信息。与将整数递增两次不同。因此，最简单的解决方案是用
int
替换
bool
，用
==0
检查替换do inc/dec。这种解决方案也称为信号量。更高级（可能更好，尤其是当您需要将一些数据传递给工作者时）的方法是使用（有界？）线程安全队列。这取决于你到底想要实现什么

顺便说一句：除了
stop（）
函数（和
start（）
函数，但这并不相关）之外，所有的读取和更新都是在锁下进行的。我建议您将
stop（）
也锁定（因为它很少被调用），并将原子转换为非原子。目前存在着不必要的原子学开销

顺便说一句：我建议不要使用
thread.detach（）
。您应该将
std:：thread
对象存储在
TriggeredWorker
上，并添加使用
join
停止
的析构函数。它们不是独立的生命，因此如果没有
detach（）
你可以让你的代码更安全（一个永远不会死，没有另一个）。
谢谢你的建议，我将试用它们，稍后再报告。。。问题：您知道您提到的线程安全队列的示例吗？这似乎是个好主意。我想做的是在固定的时间间隔内完成工作，但如果没有时间完成工作，我想放弃这项工作，并报告一些如何。。。也许我需要涉猎操作系统级的东西和/或实时操作系统。。。这对我来说是全新的！好的，我已经做了你建议的大部分事情，特别是非常有用的BTW1和BTW1。我还没有试过信号灯，但我希望它也能起作用。在某个时刻，给定时间，我将尝试线程安全队列的想法。非常感谢您的帮助。@MattDaley线程安全队列有许多不同的实现。只需谷歌“c++线程安全队列”并阅读您获得的所有信息。例如：很高兴你应用了我的两个旁注，但答案的核心肯定更重要。是的，肯定会这样做。这可能是一本非常好的读物，也适合我的用例：
#include "catch.hpp"
#include "TriggeredWorker.h"
#include <thread>

TEST_CASE("Simple worker performs work when triggered") {
    static std::atomic<int> twt_count{0};

    class SimpleTriggeredWorker : public TriggeredWorker {
    protected:
        void work() override {
            PLOGD << "Incrementing counter.";
            twt_count.fetch_add(1);
        }
    };

    SimpleTriggeredWorker worker;

    worker.start();

    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
        worker.trigger();
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::microseconds(20));
    }

    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));

    CHECK(twt_count == 1000);

    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    worker.stop();
}