c++ - pthread_cond_wait 和 pthread_cond_signal 的性能

Question

我有两个线程。从队列中读取的一个。我不希望它在 while(1) 上运行来读取，所以我正在考虑为每个循环提供一个条件变量:

while(1){
    while queue is not empty
        wait(cond)
        pop() 
}

而不是:

while(1){
  while queue is not empty
      pop
}

还有一个推送到队列的线程。如果我使用等待和信号方法，那么该线程每次推送时都需要通过向弹出线程发出信号来进行通知(!)问题是用什么比较好？如果队列大部分不为空，那么发送信号是没有值(value)的(或者不是？)，因为弹出线程没有等待，而且我担心它会降低性能。但是，如果队列有一半时间是空的，则像第二种弹出方法那样对其进行循环可能会导致繁忙等待。

我希望这里有人能消除我的恐惧，取消向不等待它的线程发送信号仍然可以的事实

谢谢

Answer 1

首先要确保，pthread_cond_signal 不会发送 signal(2) 意义上的信号。它只是标记条件变量并释放等待它的任何变量。因此，如果您在消费进程调用之前调用 pthread_cond_signal ，那么它就会被忽略。

其次，pthread_cond_wait是快还是慢？这得看情况。你可以用得不好，也可以用得好。如果你使用得不好，我相信它会表现得很糟糕。如果你只在真正需要的时候等待，我认为它会表现得很好。

所以，既然需要持有一个互斥体才能使用条件变量，那么不妨检查此时是否有数据(并使用这个互斥体作为同步点)。

队列数据结构的想法:

struct q {
    struct qe *h;
    struct qe *t;

    pthread_mutex_t m;
    pthread_cond_t c;
    int len;
};

消费者(假设你只有一个消费者，如果有多个则需要围绕头部进行锁定检查):

void *consumer(void*arg) {
    struct q *q = arg;

    while(1) {
        pthread_mutex_lock(&q->m);
        if(q->h == NULL) 
            pthread_cond_wait(&q->c, &q->m);
        /* We hold the mutex when we exit pthread_cond_wait */
        pthread_mutex_unlock(&q->m); /* we can make the check without the mutex */
        while(q->h != NULL) {
            pthread_mutex_lock(&q->m);  /* but we need it to modify */
            pop(); 
            pthread_mutex_unlock(&q->m);
            /* Process data */
        }
    }
}

制作人:

void *producer(void*arg) {
    int i;
    struct q *q = arg;
    while(1) {
        pthread_mutex_lock(&q->m);
        push(q, some_data);
        if(q->h == q->t) /* only one element */
            pthread_cond_signal(&q->c);
        pthread_mutex_unlock(&q->m);
    }    
    return NULL;
}