使用 pthreads 执行同步和异步通信的 C/C++ 代码

Question

我正在使用 Linux 机器与 PLC 进行通信。 PLC和Linux机器在本地网络内连接，并使用UDP/IP作为基本协议(protocol)。此外，端口号在两侧都是固定。

这样的沟通需要实现:
要求1:Linux机器可以向PLC发送命令(每次一个命令)。收到每个命令后，PLC 将在 50ms 内向 Linux 机器响应成功/失败消息。
要求2:反之亦然，PLC可以向Linux机器发送命令。 Linux 机器必须在 50 毫秒内回复消息。 PLC 发送与 Linux 机器异步。因此Linux机器需要持续监控(或监听)端口。

简单的 C/C++ 代码已用于分别测试上述要求的通信。有效。但进行了阻止机制。

这里是具有挑战性的部分。我想使用 pthreads 进行这样的通信。我的解决方案是简单地为每个需求创建两个线程。我用附图https://www.dropbox.com/s/vriyrprl7j6tntx/multi-thread%20solution.png?dl=0勾勒出我的想法，其中“线程 0”表示主线程，“线程 1”表示要求 1 线程，“线程 2”表示要求 2 线程。 “共享数据”表示可以在所有子线程中共享的数据。 ‘线程1数据’专用于线程1使用，其他线程不会访问。同样，“线程 2 数据”仅由线程 2 使用。

考虑到两个线程将在同一端口上进行系统调用，我的担忧开始增加。因此，我需要对我的解决方案进行审查，如果能得到更多可行的解决方案那就太好了。附:我不太担心线程同步和创建。如果您的解决方案中需要线程同步和创建，这对我来说非常酷。

提前致谢。

Answer 1

两个线程在同一个套接字上执行系统调用不存在一般问题。不过，您可能会遇到一些具体问题:

• 如果在两个线程中调用 recvfrom()(一个等待 PLC 发送请求，另一个等待 PLC 响应来自服务器的命令)，您不知道哪一个会收到回复。为了解决这个问题，您可以专用一个线程来从 PLC 中读取数据，并让它使用共享队列或类似的结构将回复消息从 PLC 传递到发送线程。

• 关闭可能被另一个线程使用的套接字时必须小心 - 由于文件描述符的重用方式，很容易出现竞争条件，最终导致线程作用于该套接字错误的套接字。