Question

C中是否有任何已知的Haskell MVar实现？关于如何在C ++中实现它有一个example。但是，我想在C中实现它 - 我们现在只说C中的MVar CInt等价物。编写同步原语可能很棘手。所以，如果有人已经做过，我希望避免重复劳动。我不太了解上面的C ++示例，可以自信地将其转换为C - 它很好地隐藏了我的C ++中的算法细节 - 缺乏经验的头脑：）

我在考虑在C中编写MVar的原因是因为它使我很容易使用FFI绑定到外部C库来获取数据流，并使用Haskell线程来获取数据（来自Storable避免编组数据的向量 - 这里的MVar CInt存储了多少可存储的向量。我需要确保在Haskell线程读取数据时阻塞写入Storable位置的C线程。这就是C侧的MVar同步有帮助的地方。从Haskell调用不安全甚至安全的C函数（在我的测试中安全性约为15ns，在测试中安全性约为150ns）比从C调用Haskell（~5us）要快得多。如果回调很快，我会将C函数调用回Haskell，并阻塞Haskell MVar。

更新

伪代码中的算法也可以。考虑到newEmptyMVar，takeMVar和putMVar的算法，在C中实现它应该很容易。

Answer 1

可以使用如下结构在C中实现MVar：

typedef struct{
  pthread_cond_t put_cond;
  pthread_cond_t take_cond;
  pthread_mutex_t lock;
  void* value;
} mvar;

put_cond由线程使用，这些线程在MVar中放置值以指示等待从MVar获取值的其他线程。 take_cond是类似的对应物。至于调度，它是默认调度。

value是一个void指针 - 所以，上面的结构可以用来保护MVar中的任何类型的值 - 当然，C会让你把指针写在MVar之外 - 所以，它是程序的确保不会发生这种情况的责任（通过避免在MVar之外躲开value指针 - 始终通过MVar函数访问它。）

初始化MVar：

mvar* newMVar(void* arg){
 //create new mvar struct
 mvar* var=(mvar*) malloc(sizeof(mvar));
 pthread_mutex_init(&var->lock,NULL);
 pthread_cond_init(&var->take_cond,NULL);
 pthread_cond_init(&var->put_cond,NULL);
 var->value = arg;
 return (mvar*) var;
}

空MVar - 使用以上功能：

mvar* newEmptyMVar(){
 return newMVar(NULL);
}

putMVar：

void putMVar(mvar* var,void* value){
  pthread_mutex_lock(&var->lock);
  while(var->value != NULL)
    pthread_cond_wait(&var->put_cond,&var->lock);//if MVar is full, wait until another thread takes the value - release the mutex,  and wait on put_cond to become true
  var->value = value;//if here, we got the signal from another thread that took MVar - MVar is empty now. OK to fill
  pthread_cond_signal(&var->take_cond);//signal other threads that value is available for taking now
  pthread_mutex_unlock(&var->lock);
}

takeMVar：

void* takeMVar(mvar* var){
  void* value;
  pthread_mutex_lock(&var->lock);
  while(var->value == NULL)
    pthread_cond_wait(&var->take_cond,&var->lock);//if MVar is empty, wait until another thread fills it - release the mutex, and   wait on take_cond to become true
  //take the value
  value = var->value;
  var->value = NULL; //push NULL value to indicate MVar is empty now
  pthread_cond_signal(&var->put_cond);//signal other threads that value is available for filling now
  pthread_mutex_unlock(&var->lock);
  return value; //return the value that was taken from MVar
}

完整代码位于github，example显示了如何使用MVar。

如果只有一个线程访问它（并且争用很多），那么MVar会非常快。但是，在激烈的争用和多线程（甚至两个）之间，它的扩展性非常差。由于pthreads的工作方式，这并不奇怪。我发现Haskell中的MVar非常适合多线程。考虑到在GHC中实现轻量级线程和并发原语的效果，这并不奇怪。

Answer 2

示例中的代码不是特定于C ++的。基本位正好是pthread - 片段。

在C中实现MVar？

2 个答案: