如何同步三個依賴線程

Question

如果我有

1. mainThread: write data A, 
2. Thread_1: read A and write it to into a Buffer;
3. Thread_2: read from the Buffer.

如何安全地同步這三個線程，沒有太大的性能損失？ 有沒有現成的解決方案？ 我在linux上使用C / C ++。

重要提示：目標是了解此特定情況的同步機制或算法，而不是互斥鎖或信號量的工作原理。

Answer 1

首先，我考慮將這個構建為三個獨立進程的可能性，使用管道連接它們。 管道（本質上）是一個小緩沖區，內核自動處理鎖定。 如果您最終使用線程，那么大部分時間/精力將花費在創建內核中已經內置的管道的幾乎完全重復上。

其次，如果您決定自己構建這一切，我會認真考慮遵循類似的模型。 你不需要對它嗤之以鼻，但我仍然主要考慮一個線程寫入數據的數據結構，以及另一個線程從中讀取數據的數據結構。 通過強烈的偏好，所有必要的線程鎖定都將構建到該數據結構中，因此線程中的大多數代碼都非常簡單，即讀取，處理和寫入數據。 與使用普通Unix管道的主要區別在於，在這種情況下，您可以以更方便的格式維護數據，而不是以文本形式進行所有讀寫。

因此，我認為你正在尋找的基本上是一個線程安全的隊列。 有了這個，幾乎所有其他涉及的東西變得微不足道（至少它的線程部分 - 所涉及的處理可能不是，但至少用多線程構建它並沒有增加復雜性）。

Answer 2

很難說你有多少C / C ++線程的經驗。 我討厭只指向一個鏈接，但你讀過pthreads嗎？

https://computing.llnl.gov/tutorials/pthreads/

對於代碼和簡單互斥鎖的簡短示例（鎖定對象，您需要同步數據）：

http://students.cs.byu.edu/~cs460ta/cs460/labs/pthreads.html

Answer 3

為此我建議Boost.Thread 。 這是互斥和信號量相當不錯的框架，它是多平台的。 在這里你可以找到關於這個的非常好的教程。

如何完全同步這些線程是另一個問題，需要有關您的問題的更多信息。

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編輯最簡單的解決方案是放兩個互斥鎖 - 一個在A ，第二個在Buffer 。 在這種特殊情況下，您不必擔心死鎖。 只是：

1. 從MainThread輸入mutex_A ; Thread1等待釋放互斥鎖。
2. 從MainThread保留互斥; Thread1進入mutex_A和mutex_Buffer ，開始閱讀A並將其寫入Buffer 。
3. Thread1釋放兩個互斥鎖。 ThreadMain可以輸入mutex_A並寫入數據，而Thread2可以輸入mutex_Buffer從Buffer安全讀取數據。

這顯然是最簡單的解決方案，可能會有所改進，但如果沒有更多關於問題的知識，這是我能想到的最好的解決方案。