многопоточность — обмен данными между потоками

Question

многопоточность — обмен данными между потоками

Я пишу приложение для Windows 10, которое собирает данные от 4 различных датчиков (кодировщиков и IMU) через последовательный порт. Я пишу это в Visual Studio в C ++ 11. У меня есть один поток на датчик, который непрерывно извлекает данные из него в бесконечном цикле.

Поскольку я новичок в этом, я сейчас пытаюсь каким-то образом «собрать» данные в один поток. Я обнаружил, что могу использовать условные переменные для сигнализации о другом потоке (в моем случае я предполагаю, что буду сигнализировать о основном потоке, когда каждый датчик будет завершен). В этом сценарии я должен был бы хранить данные в глобальной переменной и защищать их мьютексом, когда я пишу в него (из потока датчика) и читаю из него (в основном цикле)?

Я беспокоюсь, однако, что этот процесс может быть слишком медленным для моего приложения (каждый датчик получает новые данные каждые 1-2 мс), и поэтому в процессе блокировки данных, пока основной поток читает, я потерял бы некоторые данные. Имеет ли смысл (в каждом потоке датчика) сохранять данные в локальной переменной, а затем копировать эту переменную в глобальную переменную, и чтобы основной поток считывал только из 2-й переменной?

Я прошу прощения, если это глупые вопросы, но мне действительно нужна помощь. Любой пример кода будет чрезвычайно признателен.

1

c++c++11 data-sharing multithreading

Решение

Другие решения

Я бы справился с этим с помощью повышение :: ASIO библиотека для настройки асинхронного чтения на каждом датчике. Когда асинхронное чтение завершается, он вызывает обработчик чтения для анализа данных, а затем устанавливает другое асинхронное чтение. Все обработчики чтения выполняются в одном потоке, что значительно упрощает жизнь.

0

Источник

Accepted Answer

Это выглядит примерно так, как я бы реализовал. Я действительно сомневаюсь, что у вас будут проблемы с пропускной способностью, если у вас есть миллисекунды между вводом (это огромное количество времени).

Если кто-то обнаружит какие-либо тонкие ошибки в приведенном ниже, дайте мне знать.

#include <thread>
#include <iostream>
#include <chrono>
#include <queue>
#include <mutex>
#include <vector>
#include <condition_variable>

using namespace std::chrono_literals;
using std::vector;
using std::thread;
using std::unique_lock;
using std::mutex;
using std::condition_variable;
using std::queue;

class WorkQueue
{
condition_variable work_available;
mutex work_mutex;
queue<int> work;

public:
void push_work(int item)
{
unique_lock<mutex> lock(work_mutex);

bool was_empty = work.empty();
work.push(item);

lock.unlock();

if (was_empty)
{
work_available.notify_one();
}
}

int wait_and_pop()
{
unique_lock<mutex> lock(work_mutex);
while (work.empty())
{
work_available.wait(lock);
}

int tmp = work.front();
work.pop();
return tmp;
}
};

int main() {
WorkQueue work_queue;

auto producer = [&]() {
while (true) {
work_queue.push_work(10);
std::this_thread::sleep_for(2ms);
}
};

vector<thread> producers;
producers.push_back(std::thread(producer));
producers.push_back(std::thread(producer));
producers.push_back(std::thread(producer));
producers.push_back(std::thread(producer));

std::thread consumer([&]() {
while (true)
{
int work_to_do = work_queue.wait_and_pop();
std::cout << "Got some work: " << work_to_do << std::endl;
}
});

std::for_each(producers.begin(), producers.end(), [](thread &p) {
p.join();
});

consumer.join();
}

1