如何同步三个依赖线程

Question

如果我有

1. mainThread: write data A, 
2. Thread_1: read A and write it to into a Buffer;
3. Thread_2: read from the Buffer.

如何安全地同步这三个线程，性能损失不大？有没有现成的解决方案？我在linux上使用C / C ++。

重要提示：目标是了解此特定情况的同步机制或算法，而不是互斥锁或信号量的工作原理。

Answer 1

首先，我考虑将这个构建为三个独立进程的可能性，使用管道连接它们。管道（本质上）是一个小缓冲区，内核自动处理锁定。如果您最终使用线程，那么大部分时间/精力将用于创建几乎完全复制已内置到内核中的管道。

其次，如果您决定自己构建这一切，我会认真考虑遵循类似的模型。你不需要对它嗤之以鼻，但我仍然主要考虑一个线程写入数据的数据结构，以及另一个线程从中读取数据的数据结构。通过强烈的偏好，所有必要的线程锁定都将构建到该数据结构中，因此线程中的大多数代码都非常简单，即读取，处理和写入数据。与使用普通Unix管道的主要区别在于，在这种情况下，您可以以更方便的格式维护数据，而不是所有的文本读写。

因此，我认为你正在寻找的基本上是一个线程安全的队列。有了它，几乎所有其他涉及的东西都变得微不足道（至少它的线程部分 - 所涉及的处理可能不是，但至少用多个线程构建它并没有增加复杂性）。

Answer 2

很难说你有多少C / C ++线程的经验。我不想指向一个链接，但是你已经阅读了pthreads？

https://computing.llnl.gov/tutorials/pthreads/

对于代码和简单互斥锁的简短示例（锁定对象，您需要同步数据）：

http://students.cs.byu.edu/~cs460ta/cs460/labs/pthreads.html

Answer 3

为此，我建议Boost.Thread。这是一个非常好的框架，有互斥锁和信号量，和它是多平台的。 Here你可以找到关于此的非常好的教程。

完全如何同步这些线程是另一个问题，需要有关您的问题的更多信息。

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编辑最简单的解决方案是放置两个互斥锁 - 一个放在A上，第二个放在Buffer上。在这种特殊情况下，您不必担心死锁。只是：

1. 从mutex_A输入MainThread; Thread1等待释放互斥锁。
2. 从MainThread离开互斥锁; Thread1输入mutex_A和mutex_Buffer，开始阅读A并将其写入Buffer。
3. Thread1释放两个互斥锁。 ThreadMain可以输入mutex_A并撰写数据，Thread2可以mutex_Buffer安全地从Buffer读取数据。

这显然是最简单的解决方案，可能会有所改进，但如果没有更多关于问题的知识，这是我能想到的最好的解决方案。