Question

我试图了解使用条件变量来实现生产者-消费者缓冲区。我有以下代码，该代码实现了整数队列（可以是linux文件描述符）。该代码按预期工作，但我试图理解原因。入队和出队操作都在通知另一个条件变量之前先等待某个条件变量。这些等待为何畅通无阻？这是由于虚假唤醒吗？

#include <iostream>
#include <thread>
#include <list>
#include <mutex>
#include <chrono>
#include <condition_variable>

using namespace std::chrono_literals;
using std::cout;
using std::endl;

class FDQueue
{
    std::mutex _mutex;
    std::condition_variable _notEmptyCv, _notFullCv;
    std::list<int> _fds;
    size_t _maxSize;

public:
    void add(int fd) {
        std::unique_lock<std::mutex> locker(this->_mutex);
        this->_notFullCv.wait(locker, [this](){return this->_fds.size() < this->_maxSize;});
        cout<<"Enqueue "<<endl;
        this->_fds.push_back(fd);
        locker.unlock();
        this->_notEmptyCv.notify_one();
    }

    int remove() {
        std::unique_lock<std::mutex> locker(_mutex);
        this->_notEmptyCv.wait(locker, [this](){return this->_fds.size() > 0;});
        int fd = this->_fds.front();
        this->_fds.pop_front();
        cout<<"Dequeue"<<endl;
        locker.unlock();
        this->_notFullCv.notify_all();
        return fd;
    }

    FDQueue(size_t maxSize) : _maxSize(maxSize) {}
};

FDQueue queue(5);

void producer() {
    while (true) {
        queue.add(0);
        std::this_thread::sleep_for(2s);
    }
}
void consumer() {
    while (true) {
        queue.remove();
    }
}

int main() {
    std::thread t1(producer);
    std::thread t2(consumer);
    t1.join();
    t2.join();
}

Answer 1

add在_notFullCv上等待，并删除在_notEmptyCv上等待。这些怎么办条件变量是第一次发出信号的？

他们没有。如果您查看documentation，则接受锁std::condition_variable::wait和谓词l的{{1}}的重载可以有效地实现为...

pred

您情况下的重要部分是在等待之前检查条件。因此，对while (!pred()) wait(l);的第一次调用将发现队列未满，并且不会对add进行调用（没有谓词）。

生产者-消费者实现中的条件变量应如何初始化

1 个答案: