Question

我创建了一个循环缓冲区，其中多个客户端写入（最终我希望它们将不同大小的消息写入）缓冲区。服务器将它们读出来。它基于消费者/生产者问题中的代码：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>

#define BUFFER_SIZE 10

struct cBuf{
    char    *buf;  
    int     size; 
    int     start; 
    int     end;    
    pthread_mutex_t mutex;
    pthread_cond_t  buffer_full;
    pthread_cond_t  buffer_empty;
};

struct cBuf cb;

void buf_Init(struct cBuf *cb, int size) {
    int i;
    cb->size  = size + 1; 
    cb->start = 0;
    cb->end   = 0; 
    cb->buf = (char *)calloc(cb->size, sizeof(char));   
}
void buf_Free(struct cBuf *cb) {
    free(cb->buf);
}
int buf_IsFull(struct cBuf *cb) {
    return (cb->end + 1) % cb->size == cb->start; 
}
int buf_IsEmpty(struct cBuf *cb) {
    return cb->end == cb->start; 
}

int buf_Insert(struct cBuf *cb, char *elem) {

    int i,j;
    pthread_mutex_lock(&(cb->mutex));
    for (i=0; i < strlen(elem); ++ i){
        if (buf_IsFull(cb)==1) printf("\nProducer (buf_Insert) is waiting ");
        while(buf_IsFull(cb)){                      
            pthread_cond_wait(&(cb->buffer_empty),&(cb->mutex));
        } 

        cb->buf[cb->end] = elem[i]; 
        cb->end = (cb->end + 1) % cb->size;     
        printf("%c-",elem[i]);
    }

    pthread_cond_signal(&(cb->buffer_full));
    pthread_mutex_unlock(&(cb->mutex));     
    return 0;       
}

int buf_Read(struct cBuf *cb, char *out) {
    int i,j;
    pthread_mutex_lock(&(cb->mutex));
    if (buf_IsEmpty(cb))printf("\nConsumer (buf_Read) is waiting ");
    while(buf_IsEmpty(cb)){
        pthread_cond_wait(&(cb->buffer_full),&(cb->mutex));
    }

    for (i=0;i<BUFFER_SIZE-1;i++){
        if (cb->start == cb->end) break;

        out[i] = cb->buf[cb->start];
        cb->buf[cb->start] = '_';
        cb->start = (cb->start + 1) % cb->size;

        printf("%c-",out[i]);
    }
    pthread_cond_signal(&(cb->buffer_empty));
    pthread_mutex_unlock(&(cb->mutex)); 
    return 0;
}

void * client(void *cb){
    pthread_detach(pthread_self());

    struct cBuf *myData;
    myData = (struct cBuf*) cb;

    char input[]="Hello World!";

    if (buf_Insert(myData, input)) printf("\n");
    return 0;
}

int main(void) {
    char out[60];
    pthread_t thread;
    int i;

    pthread_cond_init(&(cb.buffer_full),NULL);
    pthread_cond_init(&(cb.buffer_empty),NULL);

    buf_Init(&cb, BUFFER_SIZE);

    for (i = 0; i<1; i++){
            if(pthread_create (&thread,NULL, client, (void *) &cb) !=0){
            #ifdef DEBUG
            printf("\nDEBUG (Main Thread) - Error while creating thread");
            #endif
        } else {
            #ifdef DEBUG
            printf("\nDEBUG (Main Thread) - Thread created");
            #endif
        }
    }

    while (1){
        if (buf_Read(&cb,out)) printf ("succes");
    }

    buf_Free(&cb);
    return 0;
}

当缓冲区大于单个客户端的消息时（通过使buffer_size更大，例如16），它主要起作用。然而，当我把它缩小时，它似乎陷入僵局，即使经过大量研究，我也无法弄清楚原因。当我在调试器中运行代码时，代码似乎在行

上停止

pthread_cond_wait(&(cb->buffer_empty),&(cb->mutex));

为什么代码在这里停止，如何防止它停止？

Answer 1

您是否以单数形式说“小于消息”？如果缓冲区不够大，甚至不能存储一条消息，那么生产者将停止将其写入队列中途，并且永远不会通知消费者它有消费的东西。

简要扫描代码似乎证实 - 如果连一条消息都无法写入，则在写入循环中阻塞，并且在函数结束时不进行pthread_cond_signal调用，因此，您永远不会通知消费者，也无法释放缓冲区。

这个问题是主要的。消费者可以开始消费的基本单位必须适合队列。您可以通过两种方式解决问题 - 确保缓冲区足够大以容纳消息，或者使消息可以在较小的单元中处理，并在每个单元后通知消费者（pthread_cond_signal）。

当缓冲区小于生产者的输入时，生产者/消费者似乎陷入僵局

1 个答案: