使用條件變量的簡單多線程堆棧實現

Question

在我們的CS課程中，我們使用POSIX線程編程來實現簡單的堆棧數據結構。 因此，我們使用了pthread_cond_wait和pthread_cond_signal ：

pthread_mutex_t write_mutex; 
pthread_mutex_t read_mutex; 

pthread_cond_t write_cond; 
pthread_cond_t read_cond;

int read()
{
    pthread_mutex_lock(&read_mutex); 
    while(is_empty())
    {
        pthred_cond_wait(&read_cond, &read_mutex);
    }
    // read value [...]
    pthread_cond_signal(&write_cond);
    pthread_mutex_unlock(&read_mutex);

    return read_value;

}

寫函數的實現類似，但鎖定write_mutex信號read_cond 。

問：我的實現問題是：由於信號的緣故，這在閱讀文章與寫作之間是否不需要1：1的比例嗎？ 由於每次寫入都需要在讀取功能中觸發一個信號（因此多次讀取），因此此實現方法不允許寫入多個項目而之間不進行任何讀取。

我的理解正確嗎？還是我缺少什么？

Q2調用pthread_cond_signal(...)后信號“有效”多長時間？

Answer 1

問 ：我的實現問題是：由於信號的緣故，這在閱讀文章與寫作之間是否不需要1：1的比例嗎？ 由於每次寫入都需要在讀取功能中觸發一個信號（因此多次讀取），因此此實現方法不允許寫入多個項目而之間不進行任何讀取。

如果write()函數確實類似於所示的read()函數，則為是和否。 我認為您是在建議堆棧永遠不能只有一個以上的元素，但事實並非如此。 請注意，進入您的read()函數並查找非空堆棧的線程將如何完全繞過條件變量的等待。 如果堆棧為空，則線程僅等待讀取。 另一方面，類似的情況是線程僅在堆棧已滿時才等待寫入。

Q2調用pthread_cond_signal（...）后信號“有效”多長時間？

根本沒有時間。 發出CV信號時，只有已經等待條件變量的線程才能被解除阻塞。 此后，即使沒有線程被阻塞，也沒有任何已接收信號的存儲。