Question

我明白了。愚蠢的错误，我实际上并没有从队列中删除元素，我只是阅读第一个元素。我修改了代码，下面的代码没有用。谢谢大家的帮助。

我正在尝试使用boost实现生产者消费者问题，这实际上是更大项目的一部分。我已经从互联网上的例子中实现了一个程序，甚至我在这里找到了一些帮助。但是目前我的代码只是挂起。基于一些好的建议，我决定使用boost ciruclar缓冲区来保存生产者和消费者之间的数据。那里有很多相似的代码，我能够汇集那些想法并自己写点东西。但是，我似乎仍然遇到与以前相同的问题（这是我的程序只是挂起）。我以为我没有像以前那样犯同样的错误..

下面给出了我的代码，我已经取出了我之前的代码，我只是自己的链接列表。

缓冲区标题：

#ifndef PCDBUFFER_H
#define PCDBUFFER_H

#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <boost/thread/mutex.hpp>
#include <boost/thread/condition.hpp>
#include <boost/circular_buffer.hpp>

class pcdBuffer
{
    public:
        pcdBuffer(int buffSize);
        void put(int data);
        int get();
        bool isFull();
        bool isEmpty();
        int getSize();
        int getCapacity();
    private:
        boost::mutex bmutex;
        boost::condition_variable buffEmpty;
        boost::condition_variable buffFull;
        boost::circular_buffer<int> buffer;
};


#endif

缓冲源（仅限相关部分）：

#include "pcdBuffer.h"
#include <iostream>

//boost::mutex io_mutex;

pcdBuffer::pcdBuffer(int buffSize)
{
    buffer.set_capacity(buffSize);
}

void pcdBuffer::put(int data)
{
    {
        boost::mutex::scoped_lock buffLock(bmutex);
        while(buffer.full())
        {
            std::cout << "Buffer is full" << std::endl;
            buffFull.wait(buffLock);
        }
        buffer.push_back(data);
    }
    buffEmpty.notify_one();
}

int pcdBuffer::get()
{
    int data;
    {
        boost::mutex::scoped_lock buffLock(bmutex);
        while(buffer.empty())
        {
            std::cout << "Buffer is empty" << std::endl;
            buffEmpty.wait(buffLock);
        }
        data = buffer.front();
            buffer.pop_front();
    }
    buffFull.notify_one();
    return data;
}

代码的主要驱动程序：

#include <iostream>
#include <boost/thread/mutex.hpp>
#include <boost/thread/thread.hpp>
#include <unistd.h>
#include "pcdBuffer.h"

pcdBuffer buff(100);

void producer()
{
    int i = 10;
    while (true)
    {
        buff.put(i);
        i++;
    }
}

void consumer()
{
    int i;
    while(true)
    {
        i = buff.get();
        std::cout << "Data: " << i << std::endl;
    }
}

int main(int argc, char** argv)
{
    std::cout << "Starting main...." << std::endl;
    std::cout << "Buffer Details: " << std::endl;
    std::cout << "Capacity: " << buff.getCapacity() << ", isEmpty: " << buff.isEmpty() << ", isFull: " << buff.isFull() << std::endl;
    boost::thread cons(consumer);
    sleep(5);
    boost::thread prod(producer);
    prod.join();
    cons.join();
    return 0;
}

我的缓冲区容量被正确初始化为100.消费者线程等待并报告“缓冲区为空”5秒，但之后我只是从put方法获得“缓冲区已满”并且“数据： 10“来自消费者功能在stdout上交替。正如你所看到的那样，10是我放入的第一个元素。似乎缓冲区正在填满并且没有通知消费者，但我检查了我的锁，认为它们是正确的。非常感谢任何帮助。

以下是我编写此代码的参考链接：

http://www.boost.org/doc/libs/1_49_0/libs/circular_buffer/doc/circular_buffer.html#classboost_1_1circular__buffer_19ba12c0142a21a7d960877c22fa3ea00

http://www.drdobbs.com/article/print?articleId=184401518&siteSectionName=cpp

Thread safe implementation of circular buffer

Answer 1

首先，您可以将std::list包裹在pcdQueue而不是编写自己的列表，而不是编写自己的列表。这是正确的，std::list不是线程安全的 as-is ，但是无论如何你都在提供类中必要的同步原语。

您的程序挂起的原因：你保持锁定并填满队列，直到它满了。您通过notify_one通知消费者是没用的，因为您的消费者将再次锁定，因为互斥锁已被占用（通过生产者中的锁定）。

当您最终通过等待condition_variable释放锁定（当队列已满）时，您不会唤醒您的消费者，因此您的消费者和生产者都会被阻止并且您的程序会挂起。

将其更改为：

void pcdQueue::produce()
{
    int i=0;
    while(true)
    {
        {
            boost::mutex::scoped_lock lock(qmutex);
            while( ! qlen < buffSize ) {
                std::cout << "Queue is full" << std::endl;
                full.wait(lock);
            }

            enqueue(i); // or myList.push_back(i) if you switch to std::list
        }

        empty.notify_one();


    }
}

您的consume()方法存在同样的问题。将其更改为：

pcdFrame* pcdQueue::consume()
{
    pcdFrame *frame;

    {
        boost::mutex::scoped_lock lock(qmutex);
        while( qlen == 0 ) {
            std::cout << "Queue is empty" << std::endl;
            empty.wait(lock);
        }

        frame = dequeue();
    }
    full.notify_one();

    return frame;
}

一般情况下，请注意并注意，如果有人在等待，通知才会生效。否则，他们就“迷失”了。此外，请注意，在调用notify_one时，您不需要保持锁定互斥锁（事实上，它可能会导致额外的上下文切换开销，因为您唤醒了另一个线程，然后等待互斥锁目前（仍）被锁定（由你）。首先，释放互斥锁，然后告诉另一个线程继续。

请注意，两个线程都无限运行，因此您的主程序仍会在第一个join()处挂起并且永不退出。你可以在while - 循环中包含一个停止标志，告诉你的线程完成。

Answer 2

Boost现在在其lockfree部分提供了一个生产者/消费者队列类型，虽然它可以在队列填满时锁定，但它在很大程度上是无锁的。

您可以在此处找到文档：

http://www.boost.org/doc/libs/1_54_0/doc/html/lockfree.html

这是一个相当新的补充，所以我认为它还不是许多标准软件包的一部分。另一方面，这看起来主要是标题，所有这些都取决于相当低级别的系统内容，这些内容已经在很长一段时间内得到提升。

Answer 3

我遇到了同样的悬挂问题。感谢Johannes的回答，我完全可以完成它的工作。但是，我不得不使用 full.wait_for（lock，boost :: chrono :: milliseconds（100））; 在使用非常短的循环缓冲区（3-4个元素）时，消费者和生产者都要防止悬挂。

此外，我使用while（buffer-＆gt; empty（）。

而不是while（true）

最后，一切都在可靠而快速地运作。

使用boost线程和循环缓冲区挂起的生产者/消费者

3 个答案: