c++ - 一个生产者，两个消费者作用于生产者产生的一个 'queue'

Question

前言:我是多线程编程的新手，对 C++ 有点生疏。我的要求是使用一个互斥锁和两个条件 mNotEmpty和 mEmpty .我还必须按照下面提到的方式创建和填充 vector 。

我有一个生产者线程创建一个大小为 n*2 的随机数 vector ，以及两个消费者将这些值插入到两个大小为 n 的独立 vector 中.

我在制作人中执行以下操作:

1. 锁定互斥量:pthread_mutex_lock(&mMutex1)
2. 等待消费者说 vector 为空:pthread_cond_wait(&mEmpty,&mMutex1)
3. 将一个值推回到 vector 中
4. 通知消费者 vector 不再为空:pthread_cond_signal(&mNotEmpty)
5. 解锁互斥量:pthread_mutex_unlock(&mMutex1)
6. 回到第一步

在消费者中:

1. 锁定互斥量:pthread_mutex_lock(&mMutex1)
2. 检查 vector 是否为空，如果是则向生产者发出信号:pthread_cond_signal(&mEmpty)
3. 否则将值插入两个新 vector 之一(取决于哪个线程)并从原始 vector 中删除
4. 解锁互斥量:pthread_mutex_unlock(&mMutex1)
5. 回到第一步

我的流程有什么问题？我不断收到段错误或无限循环。

编辑:这是代码:

void Producer()
{
    srand(time(NULL));
    for(unsigned int i = 0; i < mTotalNumberOfValues; i++){
        pthread_mutex_lock(&mMutex1);

        pthread_cond_wait(&mEmpty,&mMutex1);
        mGeneratedNumber.push_back((rand() % 100) + 1);

        pthread_cond_signal(&mNotEmpty);
        pthread_mutex_unlock(&mMutex1);
    }
}

void Consumer(const unsigned int index)
{
    for(unsigned int i = 0; i < mNumberOfValuesPerVector; i++){
        pthread_mutex_lock(&mMutex1);
        if(mGeneratedNumber.empty()){
            pthread_cond_signal(&mEmpty);
        }else{
            mThreadVector.at(index).push_back[mGeneratedNumber.at(0)];
            mGeneratedNumber.pop_back();
        }

        pthread_mutex_unlock(&mMutex1);
    }
}

Answer 1

我不确定我理解你这样做背后的基本原理事物。在通常的消费者-提供者惯用语中，提供者推送为尽可能多的元素进入 channel ，只有在有的时候才等待 channel 空间不足；它不等待空。所以通常的成语是:

提供者(推送一项):

pthread_mutex_lock( &mutex );
while ( ! spaceAvailable() ) {
    pthread_cond_wait( &spaceAvailableCondition, &mutex );
}
pushTheItem();
pthread_cond_signal( &itemAvailableCondition );
pthread_mutex_unlock( &mutex );

在消费者方面，获取一个项目:

pthread_mutex_lock( &mutex );
while ( ! itemAvailable() ) {
    pthread_cond_wait( &itemAvailableCondition, &mutex );
}
getTheItem();
pthread_cond_signal( &spaceAvailableCondition );
pthread_mutex_unlock( &mutex );

请注意，对于每种情况，一方发出信号，另一方等待。 (我在你的消费者中没有看到任何等待。)如果有不止一个任何一方的过程，我建议使用 pthread_cond_broadcast，而不是 pthread_cond_signal。

您的代码中还有许多其他问题。有些看起来更比如拼写错误:您应该复制/粘贴实际代码以避免这种情况。你真正的意思是当你插入时读取并弹出mGeneratedValuesmGeneratedNumber，检查是否为空？ (如果你真的确实有两个不同的队列，然后你从一个没有队列的队列中弹出一个已经推了。)而且你没有任何循环等待状况;你不断迭代你的元素数量期望(每次增加计数器，所以你很可能早于你应该发芽) - 我看不到无限循环，但我可以很容易地在 pthread_cond_wait 中看到无休止的等待制作人。我没有立即看到核心转储，但是当一个进程终止(可能是消费者，因为它从不等待任何事情)；如果它最终破坏了互斥量或条件变量，当另一个进程试图使用它们。