c - 多线程消费者-生产者模型。我如何知道线程何时不忙

Question

我有一个具有生产者-消费者模型的多线程应用程序。

基本上我有2个结构。

第一个是一个结构，其中包含要完成的工作的所有必要信息。

第二个是绑定(bind)到工作线程的结构，它包含指向第一个结构的指针。

像这样:

typedef struct worker_struct { 

    /* information for the work to be done */

} worker_struct;

typedef struct thread_specs {

   worker_struct        *work;

   unsigned short       thread_id;

   unsigned short       pred_cond;

   pthread_mutex_t      busy_mutex;
   pthread_cond_t       work_signal;

} thread_specs;

现在这一切都很好而且花花公子，但是现在从我的制片人那里我知道需要完成哪些工作，并且我想将工作线程链接到要完成的工作。我的问题是我不知道如何确定我的工作线程当前是否忙。

我有一个带有条件等待的谓词条件，如下所示:

while ( thread_stuff->pred_cond == 0 ) {
    retval = pthread_cond_wait( &(thread_stuff->work_signal), &(thread_stuff->busy_mutex);
    if (retval !=0 )  {
        strerror_r(retval, strerror_buf, ERRNO_BUFSIZE);
        printf("cond wait error!  thread: %u, error: %s\n", thread_stuff->thread_id, strerror_buf);
    }
}

现在如何确保线程不忙。如果我在它从信号中唤醒后设置了一个受互斥锁保护的变量，我会得到一个竞争条件，因为我不能保证在我的消费者再次检查等待线程之前变量被设置。

我看到我能做的唯一方法是做一个 pthread_mutex_trylock()使用与条件等待相结合的相同互斥锁在其上，但这似乎有点昂贵且不优雅。

有没有其他方法，更好的方法来做这样的事情，即判断一个线程当前是否正在等待谓词条件？

问候

Answer 1

在典型的生产者-消费者关系中，生产者和消费者之间是断开连接的，并通过一些共享数据结构(例如 FIFO 队列)进行通信。生产者创建作业并将它们放置在队列中。消费者从队列中移除项目并处理它们。所以生产者不需要知道是否有可用的消费者。他们只是排队一个工作，下一个可用的消费者会拿起它。

这样的设计使得添加或删除生产者或消费者变得容易，因为它们可以相互独立。

如果您需要某项作业当前正在处理或已完成的信号，您通常会使用某种信号机制，例如事件。

如果您想限制已安排但尚未处理的工作项的数量，您将限制 FIFO 队列的大小。