多线程编程-- 线程安全的queue II

来源：互联网发布：最好的erp软件编辑：程序博客网时间：2024/05/10 19:49

上一篇文章中使用std::mutex 和条件变量 std::condition_variable 实现了一个线程安全的队列。

这个队列是没有边界的，也就是允许插入无限多的元素的，事实上这是不可能的，当元素过多时候，插入元素会失效。这是很危险的一种行为。

下面来实现一个有边界的线程安全的队列 BoundedBlockingQueue

template <typename T>class BoundedBlockingQueue {  NOCOPY_CLASS(BoundedBlockingQueue); public:  explicit BoundedBlockingQueue(size_t max_size): lock_(),    cond_not_full_(&lock_), cond_not_empty_(&lock_), capacity_(max_size), queue_() {    }  ~BoundedBlockingQueue() { }  // blocking pop  T Pop() {    LockGuard<MutexLock> guard(&lock_);    while (queue_.empty()) {      cond_not_empty_.Wait();    }    assert(!queue_.empty());    T t = queue_.front();    queue_.pop_front();    cond_not_full_.Signal();    return t;  }  // non-blocking pop  bool TryPop(T& t) {    LockGuard<MutexLock> guard(&lock_);    if (!queue_.empty()) {      t = queue_.front();      cond_not_full_.Signal();    }    return false;  }  void Push(const T& t) {    LockGuard<MutexLock> guard(&lock_);    while (queue_.size() >= capacity_) {      cond_not_full_.Wait();    }    assert(queue_.size() < capacity_);    queue_.push_back(t);    cond_not_empty_.Signal();  }  bool TryPush(const T& t) {    LockGuard<MutexLock> guard(&lock_);    if (queue_.size() < capacity_) {      queue_.push_back(t);      cond_not_empty_.Signal();      return true;    }    return false;  }  size_t size() const {    LockGuard<MutexLock> guard(&lock_);    return queue_.size();  }  bool empty() const {    LockGuard<MutexLock> guard(&lock_);    return queue_.empty();  }  bool full() const {    LockGuard<MutexLock> guard(&lock_);    return queue_.size() == capacity_;  }  bool capacity() const {    LockGuard<MutexLock> guard(&lock_);    return capacity_;  } private:  mutable MutexLock lock_;  ThreadCondition cond_not_full_;  ThreadCondition cond_not_empty_;  size_t capacity_;  std::deque<T> queue_;};

这里用到了两个条件变量，一个条件变量来判断queue 是否为空，
另一个条件变量来判断 queue 是否为满。利用两个条件变量便可以实现bounded 有边界的条件。

另外一点需要注意私有成员变量 lock_ ，这个变量被声明为mutable.
因为在empty(), full() 等函数中调用，而这些函数声明为const 成员函数。只有把将lock_ 声明为mutable 才能在const 成员函数中改变状态。

有了上面的 BoundedBlockingQueue, 实现一个线程池就比较容易了。
下一篇中来实现一个线程池（threadpool）.

0 0