linux - 单一提供者，单一消费者。哪个适合条件变量 : pthread_cond_t, sem_t 或 pthread_mutex_t？

Question

有:

一个条件变量“var”:var的值只能是0或1；

一个提供者线程“thP”:当从网络接收到数据时，设置 var 1(可用)；

一个消费者线程“thC”:wait() for var。当得到var时，将其设置为0(不可用)，然后再处理一些东西。

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我找到了两种实现这个简单模型的方法:

(1) 使用 pthread_cond_t 作为 var。 此方法需要一个额外的互斥量和一个回调函数来解锁互斥量，同时线程将被清理。

(2) 使用 sem_t 作为 var。 该方法可能会导致“var>1”的情况。 thC 可能会执行多个 wait() 操作来将 var 的值减少到 1。

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问题是:

要实现“单一提供者、单一消费者、一个条件变量”这一简单模型，我应该为 var、pthread_cond_t、sem_t 使用哪种类型，还是简单地使用 pthread_mutex_t 作为二进制信号量？

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非常感谢!

Answer 1

对于单个消费者、单个提供者、有界队列示例，典型的做法是用一把锁保护两个条件变量(一个在“队列未满”时发出信号，另一个在“队列不为空”时发出信号) .

算法如下所示:

post(item):
  lock;
  while (queue is full):
    wait(cvar_queue_not_full);
  queue.push(item)
  signal(cvar_queue_not_empty);
  unlock;

consume():
  lock;
  while (queue is empty):
    wait(cvar_queue_not_empty);
  item = queue.shift(item);
  signal(cvar_queue_not_full);
  unlock;
  return item;

这本质上是一个有界信号量，但允许您自动调整信号量并同时推送/弹出队列。不幸的是，POSIX 信号量是无界的，不提供原子性。