对于生产者和多个消费者来说，std::queue 线程是安全的吗答案

【问题标题】：is std::queue thread safe with producer and multiple consumers对于生产者和多个消费者来说，std::queue 线程是安全的吗
【发布时间】：2014-02-13 15:28:52
【问题描述】：

如何使队列线程安全？我需要推/弹出/前/后并清除。 boost中是否有类似的东西？

我有一个生产者和一个或多个消费者。

【问题讨论】：

查看mutexes。
您的标题询问它们是否是线程安全的，但您的开场白询问如何使它们成为线程安全的。所以你已经知道标题中问题的答案了。
可能重复：C++11 线程安全队列 (stackoverflow.com/questions/15278343/c11-thread-safe-queue)
这篇博文讨论了它：使用条件变量实现线程安全队列 (justsoftwaresolutions.co.uk/threading/…)。这篇文章的作者是写 C++ Concurrency in Action 的人。

【解决方案1】：

std::queue 如果一个或多个线程正在写入，则不是线程安全的。而且它的接口不利于线程安全的实现，因为它有pop()、size()和empty()等单独的方法，必须在外部同步。

一种常见的方法^*是实现一个具有更简单接口的队列类型，并在内部使用锁定机制来提供同步。

^{* 搜索“并发队列 C++”应该会产生很多结果。我实现了一个非常简单的玩具 here，其限制是仅使用标准 C++。另请参阅 Anthony Williams 的著作C++ concurrency in action，以及他的博客。}

【讨论】：

【解决方案2】：

您必须保护对std::queue 的访问。如果你使用 boost 保护它使用boost::mutex。现在，如果您有多个读者和一个作者线程，请查看boost::shared_lock（读者）和boost::unique_lock（作者）。

但是，如果您遇到编写器线程不足的情况，请查看 boost::shared_mutex。

【讨论】：

我怀疑多个读者可以同时安全地读取队列。对于这个问题，我相信读者会从队列中弹出项目。弹出操作会修改队列，因此必须在队列上持有排他锁。在其他上下文中，“阅读器”一词用于表示不执行任何修改并仅查看值的代码。如果在这个问题中，读者调用 peek 而不是 pop，那么他们满足这个条件并且共享锁可以工作。
@Jason，一种可能的解决方案可能是具有原子 CAS 机制的可变成员标志，该机制允许每个读取器线程处理队列中的一个唯一项目而不会弹出，以及定期清理阶段（在排他锁）可以帮助清理已处理的项目。

【解决方案3】：

在 boost 1.53 中有一个 lockfee 队列 @987654321@，没有这样的互斥锁或 smth。

【讨论】：

【解决方案4】：

你必须保护它，例如在每个操作上使用std::mutex。如果您还没有 C++11，Boost 将是一个替代方案。

【讨论】：