如果入队比出队快怎么办？

Question

我正在使用 C 语言中的 pthreads。我有线程 1 从一个硬件接收数据，并将该数据放入队列中。当数据在队列中并处理该数据时，我有线程 2 会收到通知。我的实际代码的伪代码如下。

#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

void* inputThread(void *ptr){
    while(){
        getData(var1); //Notified by external hardware interrupt when data is available. var1 will hold new data
        enqueue(q1, var1);
        pthread_mutex_lock(&lock1);
            pthread_cond_signal(&condition1);
        pthread_mutex_unlock(&lock1);
    }
}

void* processDataThread(void *ptr){
    short data_to_process[];
    while(){
        pthread_mutex_lock(&lock1);
            while (emptyqueue(q1)) { 
                    pthread_cond_wait(&condition1,&lock1); //wait for inputthread to fill queue
                }
            data_to_process=dequeue(q1);
        pthread_mutex_unlock(&lock1);

        process_data(data_to_process); //causes thread to slow down
    }
}

int main(void){
    pthread_t input_thread_id;
    pthread_t thr[10];
    struct queue q1;
    struct queue q2;

    //
    //
    //some code to initiate queues, locks/mutex, conditions, etc.
    //
    //

    for (j) {
        pthread_create(&thr[j], NULL, processDataThread,(void*) &ptr);  
    }
    sleep(3); //sleep to let processthreads start up
    pthread_create(&input_thread_id, NULL, inputThread,(void*) &ptr);
}

我确信入队和出队工作正常。我写了一个文件并验证了我在 inputThread 中收到的任何内容都已出列。将process_data() 函数放入代码时出现问题。该函数会减慢 processDataThread 的速度，导致 inputThread 在 processDataThread 可以出队之前填满队列。这会导致丢失数据，因为 inputThread 的工作速度比 processDataThread 快。如果我注释掉 `process_data()' 函数，队列不会溢出。即使增加了 processDataThreads 的数量（我尝试了 3、5 和 10 个），队列的入队速度仍然比出队快。

runtime getData() to dequeue() 为 0.01s，程序连续循环运行，没有队列填充 getData() 到 process_data() 的运行时间是 0.05 秒，几秒钟后队列就会填满。

我做错了什么？我认为增加 processDataThread 的数量会比 dequeue 更快地解决入队问题，但事实并非如此。

Answer 1

该函数会减慢processDataThread，导致inputThread在processDataThread出队之前就填满了队列。

这很正常。线程完成的工作通常比为这些线程生成输入要慢（这可能就像从文件中读取行一样简单）。请记住，我们使用线程来并行化慢速进程。

这会导致数据丢失

如果丢失数据，您的队列有问题！

我确信入队和出队工作正常。

不，丢失数据的队列没有“工作”。

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您没有按要求显示您尝试调试的代码，因此我们只能猜测问题所在。听起来您有一个固定大小的队列，如果队列已满，enqueue 只是放弃要添加到队列的项目。这是一个错误。

如果这是问题所在，要么在队列满时增加队列，要么阻塞直到有空间将您想要加入的内容加入队列。 This working queue implementation 是后者。