c++ - 我想同时等待文件描述符和互斥锁，推荐的方法是什么？

Question

我想产生线程来执行某些任务，并使用线程安全队列与它们通信。我还想在等待时对各种文件描述符进行 IO。

推荐的方法是什么？当队列从无元素变为某些元素时，我是否必须创建一个线程间管道并写入它？没有更好的办法吗？

如果我必须创建线程间管道，为什么没有更多实现共享队列的库允许您将共享队列和线程间管道创建为单个实体？

我想这样做是否意味着根本的设计缺陷？

我问的是关于 C++ 和 Python 的问题。我对跨平台解决方案有点兴趣，但主要对 Linux 感兴趣。

举个更具体的例子……

我有一些代码将在文件系统树中搜索内容。我有几个通过套接字向外界开放的通信 channel 。可能(或可能不会)导致需要在文件系统树中搜索内容的请求将会到达。

我将在一个或多个线程中隔离在文件系统树中搜索内容的代码。我想接受导致需要搜索树的请求，并将它们放入线程安全队列中，由搜索线程完成。结果将被放入已完成搜索的队列中。

我希望能够在搜索进行时快速处理所有非搜索请求。我希望能够及时对搜索结果采取行动。

为传入的请求提供服务通常意味着某种使用 epoll 的事件驱动架构。磁盘搜索请求队列和结果返回队列意味着使用互斥锁或信号量来实现线程安全的线程安全队列。

等待空队列的标准方法是使用条件变量。但是，如果我在等待时需要服务其他请求，那将不起作用。要么我最终一直轮询结果队列(并将结果平均延迟轮询间隔的一半)，阻塞而不为请求提供服务。

Answer 1

每当使用事件驱动架构时，都需要使用单一机制来报告事件完成情况。在 Linux 上，如果使用文件，则需要使用 select 或 poll 系列中的某些内容，这意味着使用管道来启动所有与文件无关的事件。

编辑:Linux 有 eventfd和 timerfd .这些可以添加到您的 epoll 列表中，并在分别从另一个线程或计时器事件触发时用于突破 epoll_wait。

还有另一种选择，那就是信号。可以使用 fcntl 修改文件描述符，以便在文件描述符变为事件状态时发出信号。然后，信号处理程序可以将文件就绪消息推送到您选择的任何类型的队列中。这可能是一个简单的信号量或 mutex/condvar 驱动的队列。由于现在不再使用 select/poll，因此不再需要使用管道来对不基于文件的消息进行排队。

健康警告:我没有尝试过，虽然我不明白为什么它不起作用，但我真的不知道 signal 方法的性能影响。

编辑:在信号处理程序中操作互斥锁可能是一个非常糟糕的主意。