我正在使用 pthreads 开发多线程 C 应用程序。我有一个写入数据库的线程(数据库库只能安全地在单个线程中使用),还有几个线程正在收集数据,处理数据,然后需要将结果发送到数据库线程进行存储。我在提到的内容中提到,用 C 语言创建一个多写入器安全队列是“可能”的,但是我看到提到的每个地方都只是说它“对于这个例子来说太复杂了”,并且仅仅演示了一个单写入器安全队列.
我需要以下东西:
编辑: 读取线程不应在空队列上旋转,因为可能有几分钟的时间没有写入,并且有大量写入的短突发。
当然,有无锁队列。不过,根据您在评论中所说的内容,这里的性能一点也不重要,因为无论如何您都会为每次写入创建一个线程。
因此,这是条件变量的标准用例。为自己创建一个包含互斥锁、条件变量、链表(或循环缓冲区,如果您愿意)和取消标志的结构:
write:
lock the mutex
(optionally - check the cancel flag to prevent leaks of stuff on the list)
add the event to the list
signal the condition variable
unlock the mutex
read:
lock the mutex
while (list is empty AND cancel is false):
wait on the condition variable with the mutex
if cancel is false: // or "if list non-empty", depending on cancel semantics
remove an event from the list
unlock the mutex
return event if we have one, else NULL meaning "cancelled"
cancel:
lock the mutex
set the cancel flag
(optionally - dispose of anything on the list, since the reader will quit)
signal the condition variable
unlock the mutex
如果您使用带有外部节点的列表,那么您可能希望在互斥锁之外分配内存,只是为了减少其持有时间。但如果您使用侵入式列表节点设计事件,这可能是最简单的。
编辑:如果在取消中将“信号”更改为“广播”,您还可以支持多个读取器(没有可移植的保证哪个读取器获得给定事件)。虽然你不需要它,但也不需要花费任何费用。
如果您不需要无锁队列,那么您可以用锁包装现有队列。
Mutex myQueueLock;
Queue myQueue;
void mtQueuePush(int value)
{
lock(myQueueLock);
queuePush(myQueue, value);
unlock(myQueueLock);
}
int mtQueueNext()
{
lock(myQueueLock);
int value = queueFront(myQueue);
queuePop(myQueue);
unlock(myQueueLock);
return value;
}
之后唯一的事情就是在队列为空时为 mtQueueNext 添加某种处理。
编辑: 如果你有一个单一的读者、单一的写入者无锁队列,你只需要在 mtQueuePush 周围有一个锁,以防止多个同时写入者。
有许多单读/写无锁队列,但其中大多数都是作为 C++ 模板类实现的。不过,请进行谷歌搜索,如果需要的话,可以找出如何用纯 C 重写它们。
我会选择多个单写入器队列(每个写入器线程一个)。然后你可以检查this以了解如何让单个读取器读取各个队列。