c++ - 信号量、互斥量和条件变量的选择

Question

我有一个生产者线程和一个消费者线程，生产者是实时的并且对确定性敏感。

因此，我决定使用无锁 fifo 队列将处理从生产者线程提升到消费者线程。目标是让消费者既响应又避免忙等待，同时永远不会延迟生产者不确定的时间；因此任何分配/锁定(和内核条目，我想？)等都是完全不可能的。

我已经实现了这个模式，它似乎运行良好，但是我不确定为什么需要互斥体:

std::mutex m;
std::condition_variable cv;

void consumer()
{
    std::unique_lock<std::mutex> lock(m);
    while (1)
    {
        cv.wait(lock);
        // process consumation...
    }
}

void producer()
{
    while (1)
    {
        // produce and post..
        cv.notify_one();
    }
}

其他典型示例似乎也锁定了生产者中的互斥锁，为什么？我的数据通信已经是线程安全的，所以不需要这个。另外，这是否容易丢失信号？

在研究这个问题时，我偶然发现了似乎明确用于这种情况的信号量。与这个系统相比有什么好处？目前我更喜欢我的解决方案，因为它是标准库的一部分。

Answer 1

信号量 和条件变量 在某种程度上是相似的概念。至少经典的 Counting Semaphores 不能从当前的 c++ 标准库中原生获得。但是这些可以很容易地替换为 std::condition_variable控制递增/递减的整数值。

条件变量的 std::mutex 是必需的，以防止在更改基础值时出现竞争条件。