c++ - 信号量、互斥体和条件变量的选择

Question

我有一个生产者线程和一个消费者线程，生产者是实时的并且对确定性敏感。

因此，我决定使用无锁 fifo 队列将处理从生产者线程提升到消费者线程中。目标是让消费者既能做出响应，又能避免忙等待，同时永远不会延迟生产者不确定的时间；因此，任何分配/锁定(我想还有内核条目？)等都是完全不可能的。

我已经实现了这种模式，看起来效果很好，但是我不确定为什么需要互斥体:

std::mutex m;
std::condition_variable cv;

void consumer()
{
    std::unique_lock<std::mutex> lock(m);
    while (1)
    {
        cv.wait(lock);
        // process consumation...
    }
}

void producer()
{
    while (1)
    {
        // produce and post..
        cv.notify_one();
    }
}

其他规范示例似乎也将互斥体锁定在生产者中，为什么？我的数据通信已经是线程安全的，所以不需要这样做。另外，这是否容易丢失信号？

在研究这个问题时，我偶然发现了似乎明确用于这种情况的信号量。与该系统相比有什么好处？我目前更喜欢我的解决方案，只是因为它是标准库的一部分。

Answer 1

信号量和条件变量在某种程度上是相似的概念。至少当前的 C++ 标准库本身无法提供经典的计数信号量。但这些可以轻松地用 std::condition_variable 替换。控制一个 in-/decrement 整数值。

条件变量的 std::mutex 是必要的，以防止更改基础值时出现竞争条件。