c - 具有循环缓冲区的多生产者单消费者

Question

需要帮助才能实现以下功能。

我有多个生产者线程(每个线程写入 100 字节数据)到环缓冲区。一个读取器(消费者)线程一次读取 100 个字节并写入 stdout。(最后我想根据数据写入文件)

通过这个实现，我有时会从环形缓冲区读取数据错误。见下文由于环形缓冲区大小很小，它会变满并且部分数据丢失。这不是我当前的问题。

** Questions:

1. 在打印从ringbuffer读取的数据时，一些数据得到互换了!!我找不到错误。
2. 逻辑/方法正确吗？ (或)是否有更好的方法来做到这一点

ringbuffer.h

#define RING_BUFFER_SIZE  500
struct ringbuffer
{
    char *buffer;
    int wr_pointer;
    int rd_pointer;
    int size;
    int fill_count;
};

ringbuffer.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> 
#include <string.h>
#include "ringbuffer.h"

int init_ringbuffer(char *rbuffer, struct ringbuffer *rb, size_t size)
{
    rb->buffer = rbuffer;
    rb->size = size;
        rb->rd_pointer = 0;
        rb->wr_pointer = 0; 
        rb->fill_count = 0;
    return 0;
}

int rb_get_free_space (struct ringbuffer *rb)
{ 
    return (rb->size -  rb->fill_count);
}

int rb_write (struct ringbuffer *rb, unsigned char * buf, int len)
{
    int availableSpace;
    int i;

    availableSpace = rb_get_free_space(rb);
    printf("In Write AVAIL SPC=%d\n",availableSpace);
    /* Check if Ring Buffer is FULL */
    if(len > availableSpace)
    {
       printf("NO SPACE TO WRITE - RETURN\n");
       return -1;
    }

    i = rb->wr_pointer;
    if(i == rb->size) //At the end of Buffer 
    {
       i = 0;
    }    
    else if (i + len > rb->size)
    {
        memcpy(rb->buffer + i, buf, rb->size - i);
        buf += rb->size - i;
        len = len - (rb->size - i);
        rb->fill_count += len;
        i = 0;
    }
    memcpy(rb->buffer + i, buf, len);
    rb->wr_pointer = i + len;
    rb->fill_count += len;

    printf("w...rb->write=%tx\n", rb->wr_pointer );
    printf("w...rb->read=%tx\n", rb->rd_pointer );
    printf("w...rb->fill_count=%d\n", rb->fill_count );
    return 0;
}

int rb_read (struct ringbuffer *rb, unsigned char * buf, int max)
{
    int i;

    printf("In Read,Current DATA size in RB=%d\n",rb->fill_count);
    /* Check if Ring Buffer is EMPTY */
    if(max > rb->fill_count) 
    {
      printf("In Read, RB EMPTY - RETURN\n");
      return  -1; 
    }  

    i = rb->rd_pointer;
    if (i == rb->size)
    {
       i = 0;
    }
    else if(i + max > rb->size)
    {
        memcpy(buf, rb->buffer + i, rb->size - i);
        buf += rb->size - i;
        max = max - (rb->size - i);
        rb->fill_count -= max;
        i = 0;
    }
    memcpy(buf, rb->buffer + i, max);
    rb->rd_pointer = i + max;
    rb->fill_count -= max;

    printf("r...rb->write=%tx\n", rb->wr_pointer );
    printf("r...rb->read=%tx\n", rb->rd_pointer );
    printf("DATA READ ---> %s\n",(char *)buf);
    printf("r...rb->fill_count=%d\n", rb->fill_count );
    return 0;
}

Answer 1

在生产者处，您还需要等待有空空间条件的条件变量。这两个条件变量都应该无条件地发出信号，即当消费者从环形缓冲区中删除一个元素时，它应该向生产者发出信号；当生产者将某些东西放入缓冲区时，它应该向消费者发出信号。另外，我会将这个等待/信号逻辑移至 rb_read 和 rb_write 实现中，因此您的环形缓冲区对于程序的其余部分来说是一个“完整的使用解决方案”。