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私は、複数のスレッドのアクセス、デポジット、バウンド バッファ コンテナからの撤回を処理するプログラムに取り組んでいます。スレッドに重大な問題がいくつかあることに気付き、バッファが部分的または根本的にどこかで間違っているのではないかと疑っています。

これで何をしているのかを確実に理解するために、バッファコードを調べていただければ幸いです。このクラスは、私が別の場所で実装したセマフォを使用していますが、これは今のところうまくいくと思います (うまくいかない場合は、すぐに解決します!) 理由を説明するコメントを追加しました。

まず、.h ファイル:

#ifndef BOUNDED_BUFFER_H
#define BOUNDED_BUFFER_H

#include "Semaphore.H"
#include <string> 
#include <vector>  

using namespace std; 

class Item{ //supposed to eventually be more extensible...seems silly with just a string for now

  public:
    Item(string _content){content = _content;} 
    string GetContent() {return content;}     

  private:  
};   

    class BoundedBuffer{

      public:
        BoundedBuffer(); 

        void Deposit(Item* _item); 
        Item* Retrieve();        
        int GetNumItems() {return count;} 
        vector<Item*> GetBuffer() {return buffer;} 
        void SetSize(int _size){
          capacity = _size;
          buffer.reserve(_size);  //or do I need to call "resize" 
        }  

      private:
        int capacity; 
        vector<Item*> buffer; //I originally wanted to use an array but had trouble with  
                              //initilization/sizing, etc. 
        int nextin; 
            int nextout; 
            int count; 

            Semaphore notfull;   //wait on this one before depositing an item
            Semaphore notempty;  //wait on this one before retrieving an item
        };

    #endif

次に、.cpp:

#include "BoundedBuffer.H"
#include <iostream>

using namespace std; 

BoundedBuffer::BoundedBuffer(){

  notfull.SetValue(0); 
  notempty.SetValue(0); 
  nextin = 0; 
  nextout = 0; 
  count = 0; 
}

void BoundedBuffer::Deposit(Item* _item){
  if(count == capacity){ 
    notfull.P(); //Cannot deposit into full buffer; wait
  }

  buffer[nextin] = _item; 
  nextin = (nextin + 1) % capacity;  //wrap-around
  count += 1;
  notempty.V();  //Signal that retrieval is safe 
}

Item* BoundedBuffer::Retrieve(){
  if(count == 0){
    notempty.P(); //cannot take from empty buffer; wait 
  }

  Item* x = buffer[nextout]; 
  nextout = (nextout + 1) % capacity;
  buffer.pop_back();  //or a different erase methodology? 
  count -= 1; 
  notfull.V(); //Signal that deposit is safe 
  return x; 
}

基礎となるコンテナーとしてのベクターの選択 (または、むしろ、ベクターの不適切な使用)、またはおそらく安全のためのより多くのブロッキング メカニズム (ミューテックス ロックなど?) の必要性から問題が発生する可能性があると思います。誰でもフィードバックを提供できますか?

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これは非常に一般的な質問です (適切なマルチスレッドキューを実行する方法について)。私が以前に見た最良の回答は、このスタック オーバーフローの質問とこの Web サイトです。これらの回答は無制限のキューに対するものであるため、ここで拡張して、限定されたキューの回答を示します。

Deposit 関数と Retrieve 関数をミューテックスで保護し、条件変数を使用してウェイクアップを行う必要があります。

#include <mutex>
#include <condition_variable>

std::mutex the_mutex;
std::condition_variable the_notfull_cvar;
std::condition_variable the_notempty_cvar;

...

void BoundedBuffer::Deposit(Item* _item){
  std::unique_lock<std::mutex> lock(the_mutex);
  while ( /* buffer is full */ ){
    /* simultaneously wait and release the mutex */
    the_notfull_cvar.wait(lock);
    /* the mutex is reaquired at this point */
  }

  /* buffer has space and we own the mutex: insert the item */
  ...
  /* tell anyone waiting on an empty buffer that they can wake up. */
  the_notempty_cvar.notify_all();
}

Item* BoundedBuffer::Retrieve(){
  std::unique_lock<std::mutex> lock(the_mutex);
  while ( /* buffer is empty */ ){
    /* simultaneously wait and release the mutex */
    the_notempty_cvar.wait(lock);
    /* the mutex is reaquired at this point */
  }

  /* buffer has something in it and we own the mutex: get the item */
  ...
  /* tell anyone waiting on a full buffer that they can wake up. */
  the_notfull_cvar.notify_all();

  return x;
}

GetNumItems()、GetBuffer()、および SetSize() 関数も、unique_locks で保護する必要があります。

于 2013-04-03T21:50:53.983 に答える