c - 具有循环缓冲区的同步生产者和消费者

Question

我有一个生产者和一个消费者。生产者在给定的共享内存区域写入固定大小的项目，消费者检索它们。

生产者的速度可能明显慢于或快于消费者，这是随机的。

我们想要的是

1. 如果生产者的运行速度比消费者快，当它填满循环缓冲区时，它会继续写入最旧的帧(当然，消费者正在消费的帧除外 - 我强调这一点，生产者和消费者必须在解决方案中同步，因为它们是不相关的进程)。

2. 相反，如果消费者比生产者更快，它必须等待新帧并在新帧出现时使用它。

我发现了带有循环缓冲区的生产者/消费者的实现，但只有那些不尊重第一个请求的实现(即，如果循环缓冲区已满，它们会等待消费者完成，而我想要的是覆盖最旧的帧)。

我不想推出自己的(容易出现错误的)解决方案，而是使用经过测试的预制解决方案。有人可以指出一个好的 C 实现吗？ (C++ 也可以)。

非常感谢。

Answer 1

基本上，当消费者速度慢时，意味着没有人在使用缓冲区，因此丢弃新帧和覆盖旧帧之间没有区别。所以也许下面的代码可以提供帮助。 producerRTLock 无法锁定缓冲区，因为有消费者在使用缓冲区，因此您可以在应用程序级别指示丢弃帧。

class SampleSynchronizer {

  mutex mux;

  condition_variable con_cond;
  unsigned int con_num;

  condition_variable pro_cond;
  bool prod;

public:

  SampleSynchronizer(): con_num(0), prod(false) {
  } 

  void consumerLock() {
    unique_lock<mutex> locker(mux);
    while(prod)
      pro_cond.wait(locker);

    con_num++;
  }

  void consumerUnlock() {
    lock_guard<mutex> locker(mux);
    con_num--;
    con_cond.notify_one();
  }

  void producerLock() {
    unique_lock<mutex> locker(mux);
    while(con_num > 0)
      con_cond.wait(locker);

    prod = true;
  }

  bool producerRTLock() {
    lock_guard<mutex> locker(mux);
    if(con_num > 0)
      return false;

    prod = true;
    return true;
  }

  void producerUnlock() {
    lock_guard<mutex> locker(mux);
    prod = false;
    pro_cond.notify_all();
  }

};