关于 c :创建阻塞队列

Creating a Blocking Queue

有时这种BlockingQueue 的实现和执行是有效的。有时它会出现段错误。知道为什么吗？

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#include <thread>
using std::thread;
#include <mutex>
using std::mutex;
#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;
#include <queue>
using std::queue;
#include <string>
using std::string;
using std::to_string;
#include <functional>
using std::ref;

template <typename T>
class BlockingQueue {
private:
mutex mutex_;
queue< T > queue_;
public:
T pop() {
this–>mutex_.lock();
T value = this–>queue_.front();
this–>queue_.pop();
this–>mutex_.unlock();
return value;
}

void push(T value) {
this–>mutex_.lock();
this–>queue_.push(value);
this–>mutex_.unlock();
}

bool empty() {
this–>mutex_.lock();
bool check = this–>queue_.empty();
this–>mutex_.unlock();
return check;
}
};

void fillWorkQueue(BlockingQueue<string>& workQueue) {
int size = 40000;
for(int i = 0; i < size; i++)
workQueue.push(to_string(i));
}

void doWork(BlockingQueue<string>& workQueue) {
while(!workQueue.empty()) {
workQueue.pop();
}
}

void multiThreaded() {
BlockingQueue<string> workQueue;
fillWorkQueue(workQueue);
thread t1(doWork, ref(workQueue));
thread t2(doWork, ref(workQueue));
t1.join();
t2.join();
cout <<"done/
";
}

int main() {
cout << endl;

// Multi Threaded
cout <<"multiThreaded/
";
multiThreaded();
cout << endl;
}

请看这里：

我从空 std 容器的 front() 中得到什么？

如果你在一个空容器上调用 .front() 会发生不好的事情，最好先检查 .empty()。

试试：

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T pop() {
this–>mutex_.lock();
T value;
if( !this–>queue_.empty() )
{
value = this–>queue_.front(); // undefined behavior if queue_ is empty
// may segfault, may throw, etc.
this–>queue_.pop();
}
this–>mutex_.unlock();
return value;
}

注意：由于原子操作对这种队列很重要，我建议更改 API：

1	bool pop(T &t); // returns false if there was nothing to read.

更好的是，如果您确实在重要的地方使用它，您可能希望在删除之前标记正在使用的项目以防失败。

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bool peekAndMark(T &t); // allows one"marked" item per thread
void deleteMarked(); // if an item is marked correctly, pops it.
void unmark(); // abandons the mark. (rollback)

问题应该出在这里：

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while(!itemQueue.empty()) {
itemQueue.pop();
}

您在检查剩余值时保留互斥锁，然后释放互斥锁，可能会发生另一个线程执行，发现剩余值并将其弹出。在最坏的情况下，之后不会留下任何项目，并且第一个线程会尝试在没有留下任何元素的情况下弹出。

解决方案是在同一节中的内部队列上进行前/弹出调用，而不是在同一锁定节中检查空，然后将始终定义行为。

另一个建议是在使用互斥锁时使用 std::lock_guard，因为它提高了可读性并确保无论发生什么情况都会释放互斥锁。

考虑到这两个建议，您的 pop 方法可能如下所示：

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T pop() {
std::lock_guard lock(this–>mutex_); //mutex_ is locked
T value;
if( !this–>queue_.empty() )
{
value = this–>queue_.front();
this–>queue_.pop();
}
return value;
} //mutex_ is freed

原创文章，作者：ItWorker，如若转载，请注明出处：https://blog.ytso.com/tech/268846.html

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