在 WinAPI 中重置信號量計數器

Question

我有一個包含一個消費者和多個生產者的隊列。 它基於使用CreateSemaphore()創建的信號量。

當隊列為空時，信號量設置為零。 生產者將消息放入隊列並增加計數器，以便消費者等待隊列中的項目。

有一種情況需要清除隊列。 這意味着信號量計數器必須重置為0 。

不幸的是，我在 MSDN 上沒有找到重置計數器的選項。 在計數器未清零時使用WaitForSingleObject()會產生競爭條件，因此似乎不是一種選擇。

有沒有其他方法可以在 Windows 中重置信號量計數器？

Answer 1

字面回答：不，您不能以原子方式重置信號量。

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在單一消費者的情況下，您可能一開始就不應該使用信號量。 自動重置事件就足夠了，消費者循環如下：

• 嘗試從隊列中彈出一個項目
• 如果成功，處理它； 返回循環頂部
• 如果隊列為空，則等待事件，然后返回循環頂部

使用此邏輯，您無需對事件執行任何操作即可清除隊列。

請注意，如果生產者/消費者邏輯可以與隊列自己的鎖定機制集成，則使用條件變量可能更有效。

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對於單個消費者情況（假設一個 FIFO 隊列），一個更通用的選項是為消費者設置一個標志，然后在隊列的末尾添加一個保護消息。

每當消費者從隊列中取出消息時，它可以檢查標志，如果設置，則丟棄所有消息，直到保護消息到達。

（如果在消費者仍在處理前一個隊列時可能嘗試另一個隊列清除，那么您需要一些額外的鎖定。這可以是最初設置的自動重置事件，在設置標志之前等待，然后再次設置由消費者在看到保護消息時執行。）

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在多消費者情況下，一種簡單的方法是將 SRW 鎖（如 Hans 建議）與信號量結合使用：

• 要將項目添加到隊列中，請獲取讀取器（“共享”）鎖，添加項目，增加信號量，釋放鎖。

• 要從隊列中刪除項目，請等待信號量，獲取讀取器（“共享”）鎖，刪除項目，釋放鎖。

• 要清空隊列，獲得一個寫者（“獨占”）鎖，清除隊列，反復等待信號量直到它為空，釋放鎖。

在極少數情況下，在您獲得寫入者鎖時，其中一個消費者線程將剛剛遞減信號量並准備嘗試獲得讀取者鎖。 當該線程最終獲得鎖時，它會發現隊列為空。 這是無害的，但如果您願意，您可以檢測處於此狀態的線程（通過注意到從隊列中刪除的項目數大於您遞減信號量的次數）並在隊列中留下一個或多個虛擬項目排隊等待他們尋找和丟棄。

Answer 2

如何調用 WaitForSingleObject(semaphore, 0) 嘗試獲取等待時間為 0 的信號量？ 這有效地重置了單個計數信號量。 如果有多個計數，您可能需要重復調​​用。

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