C ++ 11线程安全队列
我正在使用的一个项目使用多个线程来处理文件的集合。 每个线程都可以将文件添加到要处理的文件列表中，所以我放在一起（我以为是）一个线程安全的队列。 相关部分如下：
// qMutex is a std::mutex intended to guard the queue // populatedNotifier is a std::condition_variable intended to // notify waiting threads of a new item in the queue void FileQueue::enqueue(std::string&& filename) { std::lock_guard<std::mutex> lock(qMutex); q.push(std::move(filename)); // Notify anyone waiting for additional files that more have arrived populatedNotifier.notify_one(); } std::string FileQueue::dequeue(const std::chrono::milliseconds& timeout) { std::unique_lock<std::mutex> lock(qMutex); if (q.empty()) { if (populatedNotifier.wait_for(lock, timeout) == std::cv_status::no_timeout) { std::string ret = q.front(); q.pop(); return ret; } else { return std::string(); } } else { std::string ret = q.front(); q.pop(); return ret; } } 然而，我偶尔会在if (...wait_for(lock, timeout) == std::cv_status::no_timeout) { }块中进行segfaulting，并且gdb中的检查表明由于队列为空而发生段错误。 这怎么可能？ 这是我的理解， wait_for只有返回cv_status::no_timeout时，它已被通知，这应该只发生在FileQueue::enqueue刚刚推新项目的队列。
根据标准， condition_variablesvariables允许虚假地唤醒，即使事件没有发生。 在虚假唤醒的情况下，它将返回cv_status::no_timeout （因为它醒来而不是超时），即使它没有被通知。 正确的解决scheme当然是在进行之前检查唤醒是否真正合法。
细节在标准§30.5.1[thread.condition.condvar]中指定：
当notify_one（）调用，notify_all（）调用，abs_time指定的绝对超时（30.2.4）到期或虚假指定时，函数将会解除阻塞。
…
如果abs_time指定的绝对超时值（30.2.4）过期，则返回 cv_status :: timeout，否则返回 cv_status :: no_timeout。
看看它，当你检查一个条件variables时，最好使用一个while循环（所以如果它醒来，仍然无效，你再次检查）。 我只是写了一个asynchronous队列的模板，希望这有助于。
#ifndef SAFE_QUEUE #define SAFE_QUEUE #include <queue> #include <mutex> #include <condition_variable> // A threadsafe-queue. template <class T> class SafeQueue { public: SafeQueue(void) : q() , m() , c() {} ~SafeQueue(void) {} // Add an element to the queue. void enqueue(T t) { std::lock_guard<std::mutex> lock(m); q.push(t); c.notify_one(); } // Get the "front"-element. // If the queue is empty, wait till a element is avaiable. T dequeue(void) { std::unique_lock<std::mutex> lock(m); while(q.empty()) { // release lock as long as the wait and reaquire it afterwards. c.wait(lock); } T val = q.front(); q.pop(); return val; } private: std::queue<T> q; mutable std::mutex m; std::condition_variable c; }; #endif
这可能是你应该这样做的：
void push(std::string&& filename) { { std::lock_guard<std::mutex> lock(qMutex); q.push(std::move(filename)); } populatedNotifier.notify_one(); } bool try_pop(std::string& filename, std::chrono::milliseconds timeout) { std::unique_lock<std::mutex> lock(qMutex); if(!populatedNotifier.wait_for(lock, timeout, [this] { return !q.empty(); })) return false; filename = std::move(q.front()); q.pop(); return true; }
除了被接受的答案之外，我会说实现一个正确的多生产者/多消费者队列是困难的（尽pipeC ++ 11更容易）
我build议你尝试一下（非常好的）无锁的boost库 ，这个“queue”结构可以实现你想要的function， 无需等待/无锁保证， 而且不需要C ++ 11编译器 。
我现在添加这个答案，因为无锁库是非常新的提升（因为我相信1.53）
我会重写你的出队function：
std::string FileQueue::dequeue(const std::chrono::milliseconds& timeout) { std::unique_lock<std::mutex> lock(qMutex); while(q.empty()) { if (populatedNotifier.wait_for(lock, timeout) == std::cv_status::timeout ) return std::string(); } std::string ret = q.front(); q.pop(); return ret; }
它更短，并没有像你所做的重复的代码。 只有发出它可能会等待更长的时间。 为了防止在循环之前需要记住启动时间，请检查超时并相应地调整等待时间。 或者在等待条件下指定绝对时间。
我前一段时间遇到同样的问题，然后在C ++ 11中编写一个GNU线程安全asynchronous队列模板。 我在我的博客发布：
http://gnodebian.blogspot.com.es/2013/07/a-thread-safe-asynchronous-queue-in-c11.html
对于这种情况，也有GLib解决scheme，我还没有尝试，但我相信这是一个很好的解决scheme。 https://developer.gnome.org/glib/2.36/glib-Asynchronous-Queues.html#g-async-queue-new
