【发布时间】：2021-08-10 18:27:11
【问题描述】：
queue_safe.cpp
#pragma once
#include <iostream>
#include <queue>
#include <string>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <chrono>
#include "queue_safe.h"
void SafeQueue::initialize() {
/* initialize a std::queue */
safe_queue = {};
}
std::string SafeQueue::get() {
std::unique_lock<std::mutex> condition_lock(queue_lock);
/* wait 20 seconds */
std::chrono::system_clock::time_point wait = std::chrono::system_clock::now() + std::chrono::system_clock::duration(20);
while (safe_queue.empty()) {
if (ready.wait_until(condition_lock, wait) == std::cv_status::timeout) {
/* timeout was reached, no items left */
std::cout << "no items left in queue..." << std::endl;
}
std::string element = safe_queue.front();
safe_queue.pop();
return element;
}
/* not empty, return an element */
std::string element = safe_queue.front();
safe_queue.pop();
return element;
}
void SafeQueue::put(std::string& element) {
/* does not need to be thread-safe */
safe_queue.push(element);
}
uint8_t SafeQueue::empty() {
std::unique_lock<std::mutex> condition_lock(queue_lock);
if (safe_queue.size() == 0) {
return 1;
}
return 0;
}
queue_safe.h
#pragma once
#include <string>
#include <mutex>
#include <queue>
#include <condition_variable>
class SafeQueue {
public:
std::condition_variable ready;
std::mutex queue_lock;
std::queue<std::string> safe_queue;
uint8_t empty();
void initialize();
void put(std::string& element);
std::string get();
};
这显示了我的代码可以安全地从队列中获取字符串。我想最多等待 20 秒以使元素可用，因此我使用条件变量、唯一锁，最后使用 wait_until。据我所知，我不需要围绕推送（添加）功能的互斥锁。
目标：创建一个线程安全队列，该队列在指定时间段（此处为 20 秒）后超时。
问题：这真的是线程安全的吗？我是否需要围绕推送功能使用互斥锁/保护，如果需要，为什么？
好的，所以 1）出于可读性目的，我需要使用 bool 而不是无符号整数，2）我需要同步推送和弹出，3）时间点并不是真正的 20 秒。 4) 我需要处理“虚假唤醒”
【问题讨论】：
-
std::chrono::system_clock::duration总是代表秒吗？ -
上面暗示
std::chrono::system_clock::duration(20)可能并不意味着“20 秒”。你的意思可能是std::chrono::seconds(20)。 -
是的，您绝对需要将您的
push与您的pop同步。这两个都修改了队列，所以它们不能同时发生。 -
请解释你为什么认为你
"don't need a mutex around the push (add) function"。 -
当您在
get上超时时，您的函数将继续执行，就好像它没有超时并尝试弹出一个元素。这是一个编程错误。
标签： c++ queue thread-safety c++17