Question

我正在实现基于std :: queue。

的C ++消息队列

由于我需要popers在空队列中等待，我正在考虑使用互斥进行互斥，并且cond用于挂起空队列中的线程，因为glib会执行gasyncqueue。

然而，在我看来，互斥和信号量可以完成这项工作，我认为它包含一个整数，这似乎是一个非常高的数字，可以在待处理的消息上达到。

信号量的优点是你不需要每次从等待返回时手动检查条件，因为你现在确定有人插入了某些东西（当有人插入2个项目而你是第二个线程到达时）。

你会选择哪一个？

编辑：更改了问题以回应@Greg Rogers

Answer 1

单个信号量不起作用 - 您需要比较（互斥+信号量）和（互斥+条件变量）。

通过尝试实现它很容易看到：

void push(T t)
{
    queue.push(t); 
    sem.post();
}

T pop()
{
    sem.wait();
    T t = queue.top();
    queue.pop();
    return t;
}

正如您所看到的，当您实际读取/写入队列时，即使信号（来自信号量）存在，也没有互斥。多个线程可以同时调用push并中断队列，或者多个线程可以同时调用pop并将其中断。或者，一个线程可以调用pop并删除队列的第一个元素，而另一个线程称为push。

你应该使用你认为更容易实现的，我怀疑性能会有很大差异（尽管测量可能很有趣）。

Answer 2

我个人使用互斥来序列化对列表的访问，并通过套接字（由socketpair（）生成）发送一个字节来唤醒使用者。这可能比信号量或条件变量的效率稍低，但它的优点是允许使用者阻塞select（）/ poll（）。这样，如果需要，消费者还可以等待除数据队列之外的其他事物。它还允许您在几乎所有操作系统上使用完全相同的排队代码，因为几乎每个操作系统都支持BSD套接字API。

Psuedocode如下：

// Called by the producer.  Adds a data item to the queue, and sends a byte
// on the socket to notify the consumer, if necessary
void PushToQueue(const DataItem & di)
{
   mutex.Lock();
   bool sendSignal = (queue.size() == 0);
   queue.push_back(di);
   mutex.Unlock();
   if (sendSignal) producerSocket.SendAByteNonBlocking();
}

// Called by consumer after consumerSocket selects as ready-for-read
// Returns true if (di) was written to, or false if there wasn't anything to read after all
// Consumer should call this in a loop until it returns false, and then
// go back to sleep inside select() to wait for further data from the producer
bool PopFromQueue(DataItem & di)
{
   consumerSocket.ReadAsManyBytesAsPossibleWithoutBlockingAndThrowThemAway();
   mutex.Lock();
   bool ret = (queue.size() > 0);
   if (ret) queue.pop_front(di);
   mutex.Unlock();
   return ret;
}

Answer 3

如果您希望一次允许多个用户同时使用您的队列，则应使用信号量。

sema(10) // ten threads/process have the concurrent access.

sema_lock(&sema_obj)
queue
sema_unlock(&sema_obj)

Mutex一次只能“授权”一个用户。

pthread_mutex_lock(&mutex_obj)
global_data;
pthread_mutex_unlock(&mutex_obj)

这是主要区别，您应该决定哪种解决方案符合您的要求。但我选择互斥方法，因为您不需要指定有多少用户可以获取您的资源。

什么是更好的消息队列？互斥＆amp; cond或互斥和信号量？

3 个答案: