c++ - 如何正确使用互斥锁？

Question

我有 mailBox 类，其发送和接收方法在线程之间共享，并且线程:线程 1 发送消息，线程 2 和 3 接收消息，我必须如何使用互斥体来同步它？

我尝试过的任何组合都没有成功。

std::mutex g_lock; //in global
void sendMessage(Message msg) {
    if (g_lock.try_lock()) {
        this_thread::sleep_for(100ms); // DELAY
        messages->push_back(msg);
        g_lock.unlock();
    }
}

接收方法相同

完整代码: https://pastebin.com/7y2RC5br

此外，该代码无法调试，因为延迟会改变代码的逻辑。

代码的正确逻辑:thread2/3 尝试锁定并读取消息，获取空然后解锁thread1 尝试锁定并发送消息然后解锁thread2/3 尝试锁定并读取消息，获取消息并写入文件然后解锁

当我在线程 2/3 中尝试互斥体的 try_lock 时，我的线程不断被阻塞，而线程 1 在所有线程 2/3 之后一直在工作。

Answer 1

将低级互斥体封装成构建 block 类型。

基于锁的线程安全非常容易出错。它不仅脆弱，而且无法组合；三个成对线程安全的例程组合起来可能会不安全。

线程安全是一种关系属性，而不是绝对属性。

有多种已知模式已被数学证明有效。正确实现，你就不会那么注定失败。把一些东西混在一起，你的代码就不会正确。

要设计新的线程代码，您需要擅长基于证明的计算机科学。实现比正确设计更容易。

就您而言，我将从线程安全队列原语开始。您将需要条件变量、互斥体和标准双端队列。然后将每个例程连接到队列的一端，并将消息发送到另一端。 (读取器只能从队列中读取并按顺序消费每条消息；写入器只能发送队列上的消息)。

我的意思是，这仍然很难做到正确，但至少你的原语并不是原始的互斥体。

template<class T>
struct threadsafe_queue {
  T pop();
  void push(T);
  std::deque<T> pop_all();

  std::optional<T> try_pop();
  template<class...Ts>
  std::optional<T> wait_for_pop( std::chrono::duration<Ts...> );
private:
  mutable std::mutex m;
  std::condition_variable cv;
  std::deque<T> queue;
  std::unique_lock<std::mutex> lock() const;
};