在C中創建線程安全的全局存儲

Question

我正在寫一個在FreeRTOS上運行的應用程序，其中我有不同的線程，所有線程都必須訪問（讀和寫）相同的數據結構。 因此，我認為我可以實現一個全局數據存儲，以某些分組的結構保存所有數據。 我還考慮過使用SQLite之類的東西，但是我認為這對我的應用程序來說是一個過大的殺傷力。

盡管如此，仍有一些懸而未決的問題

1. 為了保證線程安全，我假設我需要為我的讀寫訪問權限添加一個信號燈，但是...
2. 如果線程僅需要更新結構的某些元素，則需要將其傳遞給該結構的指針，但是一旦我開始使用指針引用，我就無法再通過信號量來保護訪問。 那么，如何允許線程修改單個結構元素而不破壞線程安全性？
3. 是否有比我計划使用的global store更好的方式來global store ？ Google沒有給出太多提示。

Answer 1

讓我與您分享處理這種情況的最常見的C方法。

為了避免公開大量全局數據，請使用opaque pointer s，並使用以opaque指針作為參數的API列表。 這樣，您可以擁有一組干凈的API來訪問所有結構，而將實現細節保留在.c文件中。 使用不透明指針 s的好處是，除了將不透明指針作為參數的API之外，沒人知道如何處理指向數據的類型。 這為您的結構提供了保護和封裝，以便您使用提供的API對其進行訪問或更改。

在由不透明指針標識的每個結構定義中，都有一個mutex （ FreeRTOS具有在信號量的術語中實現的互斥鎖 ）以線程安全的方式訪問結構成員。 創建互斥鎖時，必須使用xSemaphoreCreateMutex 。 當您要訪問可能由多個任務訪問的成員數據時，在所有API中都使用xSemaphoreGive和xSemaphoreTake 。