将互斥锁放在日志类中的什么位置？

Question

首先，我已经有一段时间没有使用任何类型的互斥锁或信号量了，所以请放轻松。

我已经实现了一个通用的日志记录类，它现在只接收来自其他类的消息，并在该消息前面加上日期/时间和调试级别，然后将消息打印到标准输出。

我想实现某种队列或缓冲区来保存许多发送到日志记录类的消息，然后将它们写入文件。

我遇到的问题是我无法决定如何/在哪里保护队列。

以下是我到目前为止所提出的一些伪代码：

logMessage(char *msg, int debugLevel){
    formattedMsg = formatMsg(msg, debugLevel) //formats the msg to include date/time & debugLevel
    lockMutext()
    queue.add(formattedMsg)
    unlockMutex()
}

wrtieToFile(){
    if (isMessageAvailable()) { //would check to see if there is a message in the queue
        lockMutext()
        file << queue.getFirst() //would append file with the first available msg from the queue
        unlockMutex()
    }
}

我的问题是：

• 我真的需要在两个地方都使用互斥锁吗？
• 互斥锁真的是我想要的吗？
• 我想我可能需要一个线程来写入文件部分 - 这听起来是个好主意吗？

仅供参考，我正在寻找一种不使用 Boost 或任何第三方库的方法。

编辑目标平台是 Linux。

EDIT 2 将 formatMsg 移到互斥锁之前（谢谢@Paul Rubel）

Answer 1

关于你真的需要互斥锁。想想如果你不锁东西会发生什么。除非您的队列是线程安全的，否则您可能需要同时保护插入和删除。

想象一下，当您删除第一个元素时，执行上下文会发生变化。 add 可以发现队列处于不一致的状态，然后谁知道会发生什么。

关于创建消息，除非 formatMsg 使用共享资源，否则您可能会将其从锁定部分中取出，这可以增加您的并行度。

将写入文件提取到自己的线程中听起来是一个合理的选择，这样日志记录线程就不必自己进行调用。

Answer 2

如果我错了，请纠正我。来自多个线程的多个调用者都试图同时访问同一个资源。

也许您可以只使用一个互斥锁来包装您的全部日志记录功能。

注意比赛条件。

编辑 读者可以看看这个答案的 cmets 进行一些有价值的讨论

Answer 3

您可以定义一个全局变量，其中包含队列或缓冲区中存在的元素数量。这意味着您需要 increment or decrement 这个变量，而 adding data 或 removing data 来自缓冲区或队列。因此，您将此变量保存在上述日志框架的 mutex 中。