使用多线程程序接收和组织串行消息（在 C++ 中）

Question

我是多线程编程的新手，所以我想知道是否有人可以帮助我。

我必须编写一个程序来接收串行（和连续）异步消息，然后读取并组织此消息。

我正在尝试使用多线程策略：第一个线程负责接收串行信息并将其写入矩阵 (RxTh[col][row])，一次一行。 然后，调用第二个线程，读取 RxTh 矩阵的每一行并搜索特定字符（表示“开始行”消息）。该线程还必须将收到的消息放入另一个矩阵 (Msg[col2][row2]) 中，将 msg 的每一行分隔在新矩阵的不同行中。

将来，我将不得不处理这些重新排列的行，并搜索具体信息，但我现在不考虑这部分。

所以，我在使用这个程序时遇到了一些问题：

• 首先，当我停止写入以开始读取部分时，我丢失了一些串行消息。这就是我尝试使用互斥锁或临界区的原因。但它不起作用，我不知道为什么。

• 第二个问题，是第二个矩阵 (Msg[][]) 在某些行的中间有奇怪的“0”序列，我怀疑这个“0”出现在这个线程开始读取 RxTh 矩阵的新行。这有意义吗？

• 当我使用互斥锁时，我可以一次只锁定一行吗？

如果有人可以帮助我，我将不胜感激！

如果您需要更多信息或一段代码，尽管问我！

谢谢

Answer 1

您真正想要的是缓冲区队列。您的矩阵只是复制这个，但令人困惑并且不携带元数据（关于数据的数据）。

1) 定义一个包含缓冲区的类或结构+有关此缓冲区中内容的一些信息（例如已写入多少数据）。喜欢：

class Buff
{
    char contents[1024]; //(this represents your row)
    int numWritten;
    ...
}

2) 创建一个由临界区保护的 FIFO 队列。

现在 Thread1 创建new 缓冲区，填充它并获取临界区，将缓冲区推送到队列末尾，并释放临界区。

Thread2 获取临界区，从队列中取出第一个缓冲区，释放临界区。 处理完缓冲区后，将其删除。

您将需要一些额外的同步，因此如果没有更多完整的缓冲区要处理，thread2 可以等待。如果填充的缓冲区数量过多，线程 1 也应该暂停，以便给线程 2 更多时间。

如果您觉得创建和删除缓冲区可能不是最佳的，那么请制作一些缓冲区管理器。它将保存预定义数量的缓冲区（列数）。 Thread1 将从该池中获取缓冲区而不是 new，并且 thread2 会将它们返回到池中而不是 delete。

如果您为每个缓冲区创建单独的互斥锁，您可以轻松地一次锁定一个缓冲区。但是在只有一个线程在发送一个线程在接收的情况下是没有必要的。