使用 C++ std::vector 作为线程中的队列

Question

我想通过异步 web 请求处理程序将项目添加到一个线程中的队列中：

void handleRequest(item) {
    toProcess.push_back(item);
}

有一个后台线程不断处理这些队列项，如下所示：

while(true) {
   for(auto item : toProcess) { doSomething(item); }
   toProcess.clear();
}

显然这不是线程安全的......您可以在 for 循环完成时将一个项目添加到 toProcess ，从而在不处理的情况下将其清除。 编写这样的程序的最佳 model 是什么？

Answer 1

我将使用std::atomic<T>::wait这是一个C++20特性，但是也有一种方法可以使用条件变量，并且它们自C++11以来就存在。

包括<atomic>和<mutex>

您将需要一个成员 atomic_bool。
std::atomic_bool RequestPassed = false;
和一个成员互斥锁
std::mutex RequestHandleMutex;

您的 handleRequest function 将变为

void handleRequest(item) {
    std::lock_guard<std::mutex> lg(RequestHandleMutex)
    toProcess.push_back(item);
    RequestPassed.store(true);
    RequestPassed.notify_all();
}

你的循环就是这个

while(true) {
    RequestPassed.wait(false);
    std::lock_guard<std::mutex> lg(RequestHandleMutex)
    /* handle latest item passed */
    RequestPassed.store(false);
}

这样，while 线程等待而不是不断迭代（节省 CPU 功率和电池）。 如果您随后使用handleRequest ，则会通知 atomic_bool 停止等待，处理请求（互斥锁被锁定，因此在发生这种情况时不会出现新请求）， RequestPassed 重置为 false，并且线程等待下一个请求。