在 WinAPI 中重置信号量计数器

Question

我有一个包含一个消费者和多个生产者的队列。 它基于使用CreateSemaphore()创建的信号量。

当队列为空时，信号量设置为零。 生产者将消息放入队列并增加计数器，以便消费者等待队列中的项目。

有一种情况需要清除队列。 这意味着信号量计数器必须重置为0 。

不幸的是，我在 MSDN 上没有找到重置计数器的选项。 在计数器未清零时使用WaitForSingleObject()会产生竞争条件，因此似乎不是一种选择。

有没有其他方法可以在 Windows 中重置信号量计数器？

Answer 1

字面回答：不，您不能以原子方式重置信号量。

---

在单一消费者的情况下，您可能一开始就不应该使用信号量。 自动重置事件就足够了，消费者循环如下：

• 尝试从队列中弹出一个项目
• 如果成功，处理它； 返回循环顶部
• 如果队列为空，则等待事件，然后返回循环顶部

使用此逻辑，您无需对事件执行任何操作即可清除队列。

请注意，如果生产者/消费者逻辑可以与队列自己的锁定机制集成，则使用条件变量可能更有效。

---

对于单个消费者情况（假设一个 FIFO 队列），一个更通用的选项是为消费者设置一个标志，然后在队列的末尾添加一个保护消息。

每当消费者从队列中取出消息时，它可以检查标志，如果设置，则丢弃所有消息，直到保护消息到达。

（如果在消费者仍在处理前一个队列时可能尝试另一个队列清除，那么您需要一些额外的锁定。这可以是最初设置的自动重置事件，在设置标志之前等待，然后再次设置由消费者在看到保护消息时执行。）

---

在多消费者情况下，一种简单的方法是将 SRW 锁（如 Hans 建议）与信号量结合使用：

• 要将项目添加到队列中，请获取读取器（“共享”）锁，添加项目，增加信号量，释放锁。

• 要从队列中删除项目，请等待信号量，获取读取器（“共享”）锁，删除项目，释放锁。

• 要清空队列，获得一个写者（“独占”）锁，清除队列，反复等待信号量直到它为空，释放锁。

在极少数情况下，在您获得写入者锁时，其中一个消费者线程将刚刚递减信号量并准备尝试获得读取者锁。 当该线程最终获得锁时，它会发现队列为空。 这是无害的，但如果您愿意，您可以检测处于此状态的线程（通过注意到从队列中删除的项目数大于您递减信号量的次数）并在队列中留下一个或多个虚拟项目排队等待他们寻找和丢弃。

Answer 2

如何调用 WaitForSingleObject(semaphore, 0) 尝试获取等待时间为 0 的信号量？ 这有效地重置了单个计数信号量。 如果有多个计数，您可能需要重复调​​用。

while (WaitForSingleObject(handle, 0) == WAIT_OBJECT_0);