Потоко-безопасная Очередь

@JeyCi · Регистрация: 29.06.2019

... вырисовалась тема отсюда

Сообщение от zayats80888

Хотя не сложно написать такую очередь(с раздельной блокировкой для "хвоста" и "головы") самостоятельно.

вот выполнила последнюю задачку отсюда - но не знаю, может лучше shared_mutex вместо просто mutex? правда на него unique_lock<shared_mutex> не ставится...

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
#include <iostream>
#include <thread>
#include <condition_variable>
#include  <mutex>
#include <chrono>
#include <queue>
 
using namespace std;
 
  bool bDone;
  mutex m;
  std::condition_variable cv;
 
int main() {
    int c = 0;
    bool done = false;
    queue<int> goods;
 
    thread producer([&]() {
        std::lock_guard<mutex> lock(m);
        for (int i = 0; i < 500; ++i) {            
            goods.push(i);
            c++;
            cv.notify_one();
        }
 
        done = true;
    });
 
    thread consumer([&]() {
        std::unique_lock<mutex> lock(m);
        while (!done) {
            while (!goods.empty()) {
                goods.pop();
                c--;
                while (!bDone) cv.wait(lock);
            }
        }
    });
 
    producer.join();
    consumer.join();
    cout << "Net: " << c << endl;
}

тут же не раздельная блокировка? - это FIFO, насколько понимаю...
а раздельная - вы, наверно, имеете ввиду для LIFO... наверно лучше на list выполнять?
sorry, что много вопросов - стою на распутье - даже в отдельную тему вынесла

@DrOffset · 07.04.2021, 17:15

oleg-m1973, да, согласен, тут я не прав. Хотя это и не повредит.

Сообщение от oleg-m1973

Зачем этот цикл?

Я бы даже сказал "зачем там все эти циклы?"

@zayats80888 · 07.04.2021, 17:15

Сообщение от JeyCi

работает нестабильно - иногда зависает, ничего не выведя

Ваш consumer странно написан. Он должен завершать работу только когда выставлен флаг done и очередь пуста.

@JeyCi · 07.04.2021, 18:13 **[ТС]**

Сообщение от oleg-m1973

volatile bool bDone;

- для компилятора...
всё время хочется ещё и atomic сделать для процессора...
но во всех прмерах почему-то без atomic?

Сообщение от oleg-m1973

Зачем этот цикл?

правильнее так

C++
1
while (!bDone) cv.wait(lock;[=]{return bDone=true;});

- чтобы избежать ложных пробуждений... (другого слово быстро не нашла

bDone)
ой, точно - поставила в producer перед notify - bDone=true; - вроде стал стабилен...
но можно и wait не-перегруженный лямбдой, как вы здесь делали

Добавлено через 4 минуты

Сообщение от zayats80888

Ваш consumer странно написан. Он должен завершать работу только когда выставлен флаг done и очередь пуста.

та ведь и есть

C++
1
2
        while (!done) {
            while (!goods.empty()) {

это др. done

@zayats80888 · 07.04.2021, 18:16

Сообщение от JeyCi

правильнее так

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
    mutex m;
    std::condition_variable cv;
    int c = 0;
    bool done = false;
    queue<int> goods;
 
    thread producer([&]() {        
        for (int i = 0; i < 500; ++i) { 
            {
                std::lock_guard<mutex> lock(m);           
                goods.push(i);
                c++;
            }
            cv.notify_one();
        }
        std::lock_guard<mutex> lock(m);
        done = true; // <- нужна блокировка(атомарность как минимум)
    });
 
    thread consumer([&]() {
        for(;!(done && goods.empty());) { // завершаем только когда очередь пуста и пополнений больше не будет
            std::unique_lock<mutex> lock(m);    
            cv.wait(lock, [&goods]{ return !goods.empty(); }); // тут только ожидание уведомления об очередном сообщении в очереди
            c--;
            goods.pop();
        }
    });

@JeyCi · 07.04.2021, 18:30 **[ТС]**

zayats80888, ваш вариант выдаёт Net=0 ... (win32 gcc 9.3)
кстати мой с моими правками всё ещё не стабилен...

смахивает на deadlock? симптомы, как и прежде

@zayats80888 · 07.04.2021, 18:33

Сообщение от JeyCi

ваш вариант выдаёт Net=0

Ну а что он должен выдавать?

Сообщение от JeyCi

кстати мой с моими правками всё ещё не стабилен...

Покажите.

@JeyCi · 07.04.2021, 18:34 **[ТС]**

Сообщение от zayats80888

Ну а что он должен выдавать?

Net=500

@zayats80888 · 07.04.2021, 18:37

Сообщение от JeyCi

Net=500

Каким образом? И что это должно значить? Уберите декремент c - будет выдавать 500...
Или перенесите инкремент в сonsumer...

@JeyCi · 07.04.2021, 18:41 **[ТС]**

Сообщение от zayats80888

Покажите.

я просто воспользовалась советом от DrOffset, и подправила то, что от oleg-m1973, - отпостила в #23

всё

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
#include <iostream>
#include <thread>
#include <condition_variable>
#include  <mutex>
#include <chrono>
#include <queue>
 
using namespace std;
 
  volatile bool bDone;
  mutex m;
  std::condition_variable cv;
 
int main() {
    int c = 0;
    bool done = false;
    queue<int> goods;
 
    thread producer([&]() {               
        for (int i = 0; i < 500; ++i) { 
            std::lock_guard<mutex> lock(m);                   
            goods.push(i);
            c++;
            bDone=true;
            cv.notify_one();
        }
        std::lock_guard<mutex> lock(m);
        done = true;
    });
 
    thread consumer([&]() {
        std::unique_lock<mutex> lock(m);
        while (!done) {
            while (!goods.empty()) {
                goods.pop();
                c--;
                while (!bDone) cv.wait(lock, [=]{return bDone=true;});
            }
        }
    });
 
    producer.join();
    consumer.join();
    cout << "Net: " << c << endl;
}

Добавлено через 2 минуты
я кстати согласна с вашими комментами по вашему коду...

@zayats80888 · 07.04.2021, 18:47

У меня вопросы к вашему коду:
1) Зачем флаг bDone, если есть метод empty?
2) Зачем декремент с в consumer, если вы ожидаете 500?
3) Что это должно означать и почему присвоение в теле лямбды, да ещё и захваченному копированием объекту

Сообщение от JeyCi

while (!bDone) cv.wait(lock, [=]{return bDone=true;});

??

@JeyCi · 07.04.2021, 18:54 **[ТС]**

Сообщение от zayats80888

Уберите декремент c - будет выдавать 500...

значит в моём коде всё-таки прорывается "ложное пробуждение"?
не deadlock

Добавлено через 3 минуты
вобщем, всем спасибо!.. - тормозит i'net (сбивает с мысли, пока пост доходит до форума) - ещё раз проверю и оттестирую все мысли (и свои и чужие)... в любом случае всем спасибо - все мысли уловила (даже быстрее,

чем моё соединение с i'net сейчас)

Добавлено через 1 минуту
только вопрос этого поста остался вопросом... - подумаю ещё

Добавлено через 1 минуту
кстати
1) написала, что согласна
2) написала, что согласна
3) от "ложных пробуждений" - согласна, по ссылке надо захватить

@TRam_ · 07.04.2021, 19:16

Не до конца понятно, что тут в очередях предполагается сделать, но если нужно "получить однопоточное исполнение для двух потоков", можно и вот так (условие (i % 10) == 0 эмулирует накопление очереди, цикл в потребителе - её обработку...):

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
#include <iostream>
#include <thread>
#include <condition_variable>
#include <mutex>
#include <chrono>
#include <queue>
using namespace std;
 
int main() {
    int c = 0;
    bool done = false;
    queue<int> goods;
 
    mutex m;
    std::condition_variable cv;
    std::condition_variable cv2;
 
    thread producer([&]() {
 
        std::unique_lock<std::mutex> lk(m);
        for (int i = 0; i < 500; ++i) {
            goods.push(i);
            c++;
 
            if ((i % 10) == 0)
            {
                cv.notify_one();
                cv2.wait(lk);
            }
        }
 
        done = true;
        cv.notify_one();
        });
 
    thread consumer([&]() {
 
        std::unique_lock<std::mutex> lk(m);
        while (!done) {
            cv.wait(lk, [&done, &goods] {return (done || !goods.empty()); });
            while (!goods.empty())
            {
                goods.pop();
                c--;
            }
            cv2.notify_one();
        }
        });
 
    producer.join();
    consumer.join();
    cout << "Net: " << c << endl;
}

@zayats80888 · 07.04.2021, 19:24

Сообщение от JeyCi

тормозит i'net

Это форум лагает.

Кстати, я там в коде не учел один момент, из-за "отпускания" блокировки в producer перед выставлением флага done, consumer может зависнуть в ожидании.
Т.е. флаг завершения нужно ставить внутри цикла producer или проверять его в ожидании на condition_variable.

Сообщение от TRam_

Не до конца понятно, что тут в очередях предполагается сделать

Если очередь, то предполагается использовать её как канал передачи сообщений между потоками.
Если же очередь сама является сообщением, да ещё и одноразовым(как в изначальном варианте), то и смысла в потоках особого нет.

@JeyCi · 07.04.2021, 19:33 **[ТС]**

и кстати, глобальнаяую переменную вроде по ссылке нельзя захватить, значит объявление перенести в main...
но с учётом того, что даже с флагом вместо проверки goods.empty() логика соблюдается - хоть и через лишнюю переменную, - всё равно не понимаю, что в моём случае даёт нестабильность (даже с [&])
просто интересно понять

Добавлено через 6 минут

Сообщение от zayats80888

Если же очередь сама является сообщением, да ещё и одноразовым(как в изначальном варианте), то и смысла в потоках особого нет.

согласна - надо передавать поштучно и принимать поштучно
просто размять мозги, перейдя 1 раз между потоками, тоже не помешает

@zayats80888 · 07.04.2021, 19:33

Сообщение от JeyCi

и кстати, глобальнаяую переменную вроде по ссылке нельзя захватить,

Можно. Ваши лямбды потоков так их и захватывают.

Сообщение от JeyCi

но с учётом того, что даже с флагом вместо проверки goods.empty() логика соблюдается - хоть и через лишнюю переменную, - всё равно не понимаю, что в моём случае даёт нестабильность (даже с [&])

Ваш вариант с минимумом правок

Кликните здесь для просмотра всего текста

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
    thread producer([&]() {               
        for (int i = 0; i < 500; ++i) { 
            std::lock_guard<mutex> lock(m);                   
            goods.push(i);
            bDone=true;
            cv.notify_one();
        }
        std::lock_guard<mutex> lock(m);
        done = true;
    });
 
    thread consumer([&]() {
        std::unique_lock<mutex> lock(m);
        while (true) {
            while (!bDone || !done) cv.wait(lock);
            while (!goods.empty()) {
                goods.pop();
                c++;
            }
            if (done) // это здесь на случай, если producer завершится раньше, чем стартанёт consumer
                break;
        }
    });

@JeyCi · 07.04.2021, 19:34 **[ТС]**

del

@oleg-m1973 · 07.04.2021, 19:37

Сообщение от JeyCi

- чтобы избежать ложных пробуждений... (другого слово быстро не нашла bDone)

А что будет в случае этого "ложного пробуждения"? В нормальном коде такие фокусы как-то не нужны.

@JeyCi · 07.04.2021, 20:10 **[ТС]**

ой, подправила ещё (впридачу к [&]) -- false

C++
1
while (!bDone) cv.wait(lock, [&]{return bDone=false;});

=====

Сообщение от oleg-m1973

А что будет в случае этого "ложного пробуждения"?

++1... empty() ...
oleg-m1973, мне вот тоже показалось сейчас то же самое, только под др ракурсом

Сообщение от JeyCi

while (!done) {
while (!goods.empty()) {

вот тут, скорее всего, и проблема моего кода, как и ответ на ваш вопрос (только вид совсем под др углом)... т.е. в моём коде - он выходит из while , наверно, если вдруг producer ещё не пропихнул новый элемент в очередь => по (!goods.empty())... а выйти из while (!done) не может, если вся очередь ещё не done...
ну, это если воспользоваться советом от zayats80888,

- и блокировать в цикле...

Добавлено через 5 минут
может, TRam_ и прав, - чтобы лочить в цикле и перебрасывать фокус внимания потоков на разделяемую переменную - лучше 2 c.v. -- оно, может и легче так... инача лок/анлок на каждом шаге loop - тоже больно как-то для performance

@zayats80888 · 07.04.2021, 20:11

Сообщение от JeyCi

ой, подправила ещё (впридачу к [&])

У берите эту лямбду, это же предикат. Он у вас возвращает false, т.е. не даёт возможности выйти из ожидания.
Сбрасывайте этот флаг в конце цикла и всё.

@oleg-m1973 · 07.04.2021, 20:11

Сообщение от JeyCi

++1... empty() ...
oleg-m1973, мне вот тоже показалось сейчас то же самое, только под др ракурсом

Просто проверяй на empty перед удалением элемента из списка и всё. Никакие дополнительные переменные там не нужны

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Клиент Uhbif79 18.06.2026 Здесь простой клиент для работы с сервером.	Сервер Uhbif79 18.06.2026 Выкладываю простейший сервер.	Дефенестрация kumehtar 18.06.2026 Узнал интересное слово. Дефенестрация. Это когда ты выбрасываешь кого-либо или что-либо из окна. Возьму на вооружение)))	Дихотомия добра и зла kumehtar 18.06.2026 Как Дзен-буддисты говорят о добре и зле: не нужно воевать против зла, нужно воевать против невежества. Тогда добро станет ествественным, и поэтому вечным. Но дело в том, что невежество всё время. . .
Своя Интернет-Компания iceja 18.06.2026 Я программист с экономическим образованием, пишу свой проект, это SaaS для бизнесов. Мне нужен co-founder с высшим экономическим образованием, и/ или инвестор. Сейчас проект в интенсивной разработке,. . .	24 Мат модель здравосохранения: функциональные требования к строительству пищеблока anaschu 18.06.2026 СРесурсами1: финансовый SD-контур, калькулятор функциональных требований пищеблока Сегодня разделили затраты в агенте Экономика по образцу модели НАСОСЫ, добавили расчёт ROI и построили первый. . .	23. что сделано за последнее время. anaschu 17.06.2026 • Эталон: Клиника НИИ питания РАМН, Москва — централизованный пищеблок, 225 коек, 180 пациентов • Git: репозиторий med2, ветка абсентеизм. Рабочий файл: СРесурсами1_v4. alp • Смежный проект:. . .	22. Подключение слоя системной динамики (потоковые диффуры): экономические метрики модели anaschu 17.06.2026 Апдейт модели: финансовый контур, разделение затрат Продолжаю развивать модель рабочего коллектива на AnyLogic. В этот раз работа шла над агентом Экономика — финансовым SD-слоем модели. Задача:. . .

@JeyCi 264 / 153 / 33 Регистрация: 29.06.2019 Сообщений: 1,549
	07.04.2021, 18:30 [ТС]
	zayats80888, ваш вариант выдаёт Net=0 ... (win32 gcc 9.3) кстати мой с моими правками всё ещё не стабилен... смахивает на deadlock? симптомы, как и прежде 0

@JeyCi 264 / 153 / 33 Регистрация: 29.06.2019 Сообщений: 1,549
	07.04.2021, 19:34 [ТС]
	del 0

Потоко-безопасная Очередь

Решение