java - 从 std::cin 的非阻塞读取是否与 std::this_thread::sleep_for() 或 std::this_thread::yield() (IPC) 一起工作

Question

我在实现过程中遇到了一个具体问题，但找不到解决方案。

我有一个分为两部分的应用程序。一部分是 Java swing GUI。第二部分是一个 C++ 应用程序，它执行所有(耗时的)计算逻辑。这两个进程(在两个方向上)与其输出和输入流进行通信。我现在的问题是，在 C++ 程序的一部分中，我必须等待来自 Java 程序的用户输入。然而，等待似乎是一种阻碍。

当我在 shell 中调用程序时，最完美的是:

std::string inputLine1;
std::cin >> inputLine1;

当使用 Java UI 时，这不起作用(自然)，因为从 std::cin 读取是阻塞的，所以当 C++ 应用程序等待输入时，Java 应用程序不能做任何事情。

因此，我采用了另一种读取 std::cin 的方法，它应该(至少在我看来)有效，但我无法使其有效。它是:

std::string inputLine1;
while (true)
{
    int c = std::cin.peek();
    if (c != EOF)
    {
        std::cin >> inputLine1;
        break;
    }
    std::this_thread::yield();
}

我还尝试用 yield() 替换该行

std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(500));

在我看来，这段代码应该按如下方式工作:我查看 std::cin。如果那里有东西，我从 cin 读取它。如果什么都没有，我会放弃并稍后重试。

我知道，yielding 被认为不是一种非常干净的工作方式，但我想使这两个应用程序之间的通信尽可能简单。如果可能，没有第三方库，没有更复杂的概念(如套接字)。

但是，这种方法不起作用，它给出了与第一种方法相同的行为，只是从 std::cin 中读入。 Java 程序变得无响应，两个应用程序似乎都没有做任何事情。

如果在 shell 中调用 C++ 应用程序并且我从键盘提供相同的输入，则 C++ 应用程序可以完美运行，因此问题不应该存在。如果我从 C++ 应用程序中删除所有这些给定的代码片段，Java 应用程序就会响应并正常工作——尽管它显然没有获得所需的输入。

Answer 1

在尝试了很长时间来实现来自 cin 的非阻塞输入之后，我很确定它不可能始终如一地工作。

我目前的解决方案是将阻塞 cin 放入它自己的小线程中，让它做它的事情。

对于这个示例，我稍微简化了我的实现，因为您需要某种线程安全的存储系统。

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <queue>

// Super simple thread safe storage
std::queue<std::string> Database;
std::mutex Padlock;
void PushLine(std::string Line) {
    std::unique_lock<std::mutex> Lock(Padlock); (void)Lock;
    Database.push(Line);
}
bool IsLineAvailable(void) {
    std::unique_lock<std::mutex> Lock(Padlock); (void)Lock;
    return !Database.empty();
}
std::string PopLine(void) {
    std::unique_lock<std::mutex> Lock(Padlock); (void)Lock;
    std::string Line(std::move(Database.front()));
    Database.pop();
    return Line;
}

// Main function with "non-blocking" input from cin
int main(int argc, char *argv[]) {
    (void)argc;
    (void)argv;
    std::thread InputThread = std::thread([](){
        do {
            // Ensure the input is as clean as possible
            if (std::cin.rdbuf()->in_avail()) {
                std::cin.ignore(std::cin.rdbuf()->in_avail());
            }
            std::cin.clear();

            // Get a line, cin will block here.
            std::string Line;
            std::getline(std::cin, Line);

            // If the line is not empty attempt to store it.
            if (!Line.empty()) {
                PushLine(Line);
            }
        } while (1);
    });

    // Detach from the thread, it will never end.
    InputThread.detach();

    // A job to do.
    unsigned int Counter = 0;

    // Run your program.
    bool Running = true;
    while(Running) {
        // Perform a job, in this case counting.
        Counter++;

        // Check for available input
        if (IsLineAvailable()) {
            // If there is input available, first get it
            std::string Line = PopLine();

            // Echo it to the terminal
            std::cout << "Command: " << Line << std::endl;

            // Perform actions based on the command
            if (Line == "quit") {
                Running = false;
            }
            else if (Line == "count") {
                std::cout << "  Count: " << Counter << std::endl;
            }
        }

        // Sleep for a while
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
    }

    // Done.
    return 0;
}