Question

我认为我的问题很常见，但它让我发疯：

我有一个包含5个线程的多线程应用程序。其中4个线程完成它们的工作，比如网络通信和本地文件系统访问，然后所有线程都将它们的输出写入这种形式的数据结构：

struct Buffer {
  std::vector<std::string> lines;
  bool has_been_modified;
}

第5个线程将这些缓冲区/结构打印到屏幕上：

Buffer buf1, buf2, buf3, buf4;

...

if ( buf1.has_been_modified || 
     buf2.has_been_modified || 
     buf3.has_been_modified || 
     buf4.has_been_modified )
{
  redraw_screen_from_buffers();
}

如何保护缓冲区在被读取或写入时不会被覆盖？

我无法找到合适的解决方案，但我认为这必须是一个安静的常见问题。

感谢。

Answer 1

您应该使用互斥锁。互斥类为<Page.BottomAppBar> <CommandBar IsTabStop="False" ClosedDisplayMode="Minimal">  </CommandBar> </Page.BottomAppBar>。使用C ++ 11，您可以使用std::mutex使用RAII封装互斥锁。因此，您可以将std::lock_guard<std::mutex>结构更改为

Buffer

每当您读取或写入缓冲区或struct Buffer { std::vector<std::string> lines; bool has_been_modified; std::mutex mutex; };时，您都会

has_been_modified

并且当std::lock_guard<std::mutex> lockGuard(Buffer.mutex); //Do this for each buffer you want to access ... //Access buffer here被销毁时，互斥锁将自动释放。

您可以阅读有关互斥锁here的更多信息。

Answer 2

您可以在缓冲区周围使用互斥锁（或互斥锁），以确保它们不会被多个线程同时修改。

// Mutex shared between the multiple threads
std::mutex g_BufferMutex;

void redraw_screen_from_buffers()
{
   std::lock_guard<std::mutex> bufferLockGuard(g_BufferMutex);
   //redraw here after mutex has been locked.
}

然后，在修改缓冲区时，您的缓冲区修改代码必须锁定相同的互斥锁。

void updateBuffer()
{
   std::lock_guard<std::mutex> bufferLockGuard(g_BufferMutex);
   // update here after mutex has been locked
}

This包含一些互斥示例。

Answer 3

您想要完成的是拥有多个线程/工作人员和一个观察者。后者只有在所有工人完成/发出信号后才能完成工作。如果是这种情况，则检查此SO q / a中的代码。 std::condition_variable - Wait for several threads to notify observer

Answer 4

在尝试避免数据集时，互斥是一件非常好的事情，我确信@Phantom发布的答案将满足大多数人的需求。但是，应该知道这不适用于大型系统。

通过锁定，您正在同步线程。因为只有一个一次可以访问向量，在线程写入容器将导致另一个等待它完成...可能对你有好处，但是当需要高性能时会导致严重的性能。 / p>

最好的解决方案是使用更复杂的无锁结构。不幸的是，我认为STL中没有任何标准的无锁结构。可以使用无锁队列的一个例子here

使用这样的结构，你的4个工作线程将能够将消息排入容器，而第5个将使它们出列，而没有任何数据集

More on lockfree datastructure can be found here !

如何创建线程安全缓冲区/ POD？

4 个答案: