如何使用 pthread 实现单写入器、多读取器队列？

Question

我正在尝试在 pthreads 中实现单写入器、多读取器队列。同步模式有效，但在重复请求后最终死锁（我相信）。它无限期地与一个作家老板线程和一个读者工作线程一起工作，但如果我有一个作家老板线程和多个阅读工作线程，它最终会挂起。当我在 gdb 中回溯时，我看到了这个：

// Boss:
Thread 1 (Thread 0x7ffff7fd1780 (LWP 21029)):
#0  0x00007ffff7bc44b0 in futex_wait
...

// Worker:
Thread 2 (Thread 0x7ffff42ff700 (LWP 21033)):
#0  0x00007ffff7bc39f3 in futex_wait_cancelable 
...

// Worker:
Thread 3 (Thread 0x7ffff3afe700 (LWP 21034)):
#0  0x00007ffff7bc39f3 in futex_wait_cancelable
...

对我来说，这似乎是工人们在等待信号，而老板则在等待信号而不发送信号。但是，我不知道为什么会这样。

我已经尝试过这种同步模式：

// Boss:
pthread_mutex_lock(&queue_mutex);
queue_push(&queue, data);
pthread_cond_signal(&queue_condition);
pthread_mutex_unlock(&queue_mutex);
return;

// Worker(s):
pthread_mutex_lock(&queue_mutex);
while((queue_isempty(&queue)) > 0) { 
    pthread_cond_wait(&queue_condition, &queue_mutex);
}
data_t *data = queue_pop(&queue);
pthread_mutex_unlock(&queue_mutex);
do_work(data);

据我所知，这是正确的同步模式。但是，有证据表明我没有应用正确的模式。有人可以帮我理解为什么 pthreads 中的这种单写入器、多读取器队列访问无法按我的预期工作吗？

Answer 1

这里是基于可用代码-let 的最佳猜测。死锁可能是由于worker在等待信号时持有锁，而boss没有机会持有锁（当worker持有它时，为了发送信号）。以下应该避免死锁。

// Boss:
pthread_mutex_lock(&queue_mutex);
queue_push(&queue, data);
pthread_mutex_unlock(&queue_mutex);
pthread_cond_signal(&queue_condition);
return;

// Worker(s):
while((queue_isempty(&queue)) > 0) {   //> assume queue_isempty(const void*);
    pthread_cond_wait(&queue_condition, &queue_mutex);
}
pthread_mutex_lock(&queue_mutex);
data_t *data = queue_pop(&queue);
pthread_mutex_unlock(&queue_mutex);
do_work(data);