循环而不消耗太多CPU周期并且不使用sleep()？

Question

我正在做一个 VoIP 程序，它不断检查音频记录缓冲区中是否有任何内容（FMOD 库，每当函数 getRecordPosition > 0 时，缓冲区中就有数据）。

所以它会是这样的：

while (true) {
    if(getRecordPosition>0) {
     process data....
    }
}

然而这会导致非常高的 CPU 使用率。一种版本是使用 sleep() 但如果可能的话我宁愿不使用它。 例如，win32 消息处理及其事件驱动循环不会消耗很多 cpu 周期，这是我试图模拟的。同时，我知道必须经常调用函数 getRecordPosition() 来查看返回值是否高于 0。

我是否坚持执行 while(true) 循环和 sleep() 一小段时间，以便按顺序保持低CPU使用率？

我已经用谷歌搜索并做了一些查找，但大多数返回要么使用 sleep() 要么使用互斥锁进行一些 POSIX 同步。 （我正在做一个 c++ win32 应用程序）

干杯

---编辑：忘记提及我无权访问 fmod 源代码 :/ ---

Answer 1

如果可以的话，最好的做法是不要像您所说的那样模拟事件驱动架构，而是实际使用事件驱动架构。我对您的代码一无所知，特别是您是否控制音频录制缓冲区的代码。但是，如果您确实控制写入缓冲区的代码，那么您可以在写入缓冲区时触发一个事件：

（psudocude如下）

主线程：

HANDLE buf_event = CreateEvent(...);
// ...
CreateThread(BufferControl, ...);

缓冲区写入线程：

OnWriteToBuffer()
{
  buffer.Write(...);
  SetEvent(buf_event);
}

然后在您想要做某事的线程中当缓冲区中有数据等待时，等待事件发出信号：

Buffer-Read Thread

rc = WaitForSingleObject(buf_event, INFINITE);
if( rc == WAIT_OBJECT_0 )
{
  // there's somethign in the buffer
}

Answer 2

您可以使用“SwitchToThread”将处理器交给另一个线程，并检查返回值。如果这是真的，那么你就屈服了，如果不是，则没有其他线程需要运行。如果我没记错的话，FMOD 运行一个线程，因此您可能会屈服于该线程。

如果它无法让出或者继续占用大量 CPU 时间，您可以使用让出和睡眠的某种组合。

Answer 3

我不熟悉 FMOD 库，但它是否提供数据放入缓冲区时的通知回调？如果没有，您几乎会陷入使用某种形式的睡眠的困境（您可以将该代码放入线程中并使用诸如 nanosleep 之类的东西来仍然具有良好的响应时间）。

Answer 4

我们遇到了类似的问题。
我们有许多进程试图共享资源。其中一个拥有该资源后，另一个应该等待该资源可用。这意味着，等待一段时间，然后尝试锁定资源，如果不可用，则再次休眠。
由于我们必须在 Windows 和 Linux 上开发该代码，因此我们面临不同的解决方案，甚至使用 boost（但没有有效的结果）。
不管怎样，Windows 中最好的解决方案是对资源使用 WaitForSingleObject()，但在 Linux 上我们只能休眠 1 毫秒。该解决方案似乎消耗非常低的 CPU - 而不是 while(true) - 授予资源尽快可用。

一开始，我们在资源可用性测试和接下来的测试之间浪费了很多时间，因为我们睡眠了很多毫秒。现在我们实际上更快了。
华泰

Answer 5

考虑 Win32 必须提供的其他同步原语。自动重置事件听起来正是您所需要的。它们也跨进程工作。

Answer 6

为了避免消耗CPU并避免Sleep()函数效率低下，您需要避免轮询，而是使用事件驱动机制。有现成的框架。例如，在 GBL 中，您可以定义一个信号，例如 getRecordPosition，并将其绑定到处理程序：

Handler([](){ do_something(); }) << getRecordPosition;

或者如果您需要一个单独的线程，您将等待该信号：

CreateThread([](){ Wait(getRecordPosition); do_something(); });