c++ - 多生产者/消费者绩效

Question

我编写了一个 SharedQueue，旨在与多个生产者/消费者一起工作。

class SharedQueue : public boost::noncopyable
{
public:
  SharedQueue(size_t size) : m_size(size){};
  ~SharedQueue(){};

  int count() const {return m_container.size();};
  void enqueue(int item);
  bool enqueue(int item, int millisecondsTimeout);

private:
  const size_t m_size;
  boost::mutex m_mutex;
  boost::condition_variable m_buffEmpty;
  boost::condition_variable m_buffFull;

  std::queue<int> m_container;
};

void SharedQueue::enqueue(int item)
{
  {
    boost::mutex::scoped_lock lock(m_mutex);
    while(!(m_container.size() < m_size)) 
    {
      std::cout << "Queue is full" << std::endl;
      m_buffFull.wait(lock);
    }
    m_container.push(item);
  }
  m_buffEmpty.notify_one();
}

int SharedQueue::dequeue()
{
  int tmp = 0;
  {
    boost::mutex::scoped_lock lock(m_mutex);

    if(m_container.size() == 0) 
    {
      std::cout << "Queue is empty" << std::endl;
      m_buffEmpty.wait(lock);
    }

    tmp = m_container.front();
    m_container.pop();
  }

  m_buffFull.notify_one();
  return tmp;
}


SharedQueue Sq(1000);


void producer()
{
  int i = 0;
  while(true)
  {
    Sq.enqueue(++i);
  }
}

void consumer()
{
  while(true)
  {
    std::cout  << "Poping: " << Sq.dequeue() << std::endl;
  }
}

int main()
{

  boost::thread Producer(producer);
  boost::thread Producer1(producer);
  boost::thread Producer2(producer);
  boost::thread Producer3(producer);
  boost::thread Producer4(producer);

  boost::thread Consumer(consumer);

  Producer.join();
  Producer1.join();
  Producer2.join();
  Producer3.join();
  Producer4.join();

  Consumer.join(); 

  return 0;
}

正如你所看到的，我使用了 boost::condition_variable。有什么办法可以让性能变得更好吗？也许我应该考虑任何其他同步方法？

Answer 1

在真实场景而不是综合测试中，我认为您的实现足够好。

但是，如果您期望每秒执行 10⁶ 或更多操作，并且您正在为 Windows 进行开发，那么您的解决方案就不是那么好。

1. 在 Windows 上，当您使用多线程类时，Boost 传统上非常糟糕。 对于互斥体，CriticalSection 对象通常要快得多。对于条件变量， boost 的作者正在重新发明轮子，而不是使用 correct Win32 API .

2. 在 Windows 上，我期望称为“I/O 完成端口”的 native 多生产者/消费者队列对象比任何可能的用户模式实现有效数倍。它的主要目标是 I/O，但是调用 PostQueuedCompletionStatus API 是完全可以的。将您想要的任何内容发布到队列中。唯一的缺点 - 队列没有上限，因此您必须自己限制队列大小。