C++关键部分不工作

Question

我的关键部分代码不起作用！ Backgrounder.run 能够修改 MESSAGE_QUEUE g_msgQueue 并且 LockSections 析构函数尚未被调用！

额外代码：

typedef std::vector<int> MESSAGE_LIST; // SHARED OBJECT .. MUST LOCK!

class MESSAGE_QUEUE : MESSAGE_LIST{
public:
    MESSAGE_LIST * m_pList;
    MESSAGE_QUEUE(MESSAGE_LIST* pList){ m_pList = pList; }
    ~MESSAGE_QUEUE(){ }
    /* This class will be shared between threads that means any 
     * attempt to access it MUST be inside a critical section. 
     */
    void Add( int messageCode ){ if(m_pList) m_pList->push_back(messageCode); }

    int getLast()
    { 
      if(m_pList){ 
        if(m_pList->size() == 1){ 
          Add(0x0); 
        } 
        m_pList->pop_back(); 
        return m_pList->back(); 
      } 
    }
    void removeLast()
    { 
      if(m_pList){ 
        m_pList->erase(m_pList->end()-1,m_pList->end()); 
      } 
    }
};

class Backgrounder{
public:
    MESSAGE_QUEUE* m_pMsgQueue;
    static void __cdecl Run( void* args){
        MESSAGE_QUEUE* s_pMsgQueue = (MESSAGE_QUEUE*)args;
        if(s_pMsgQueue->getLast() == 0x45)printf("It's a success!");
        else printf("It's a trap!");
    }
    Backgrounder(MESSAGE_QUEUE* pMsgQueue) 
    { 
      m_pMsgQueue = pMsgQueue; 
      _beginthread(Run,0,(void*)m_pMsgQueue); 
    }
    ~Backgrounder(){ }
};

int main(){

    MESSAGE_LIST g_List;
    CriticalSection crt;
    ErrorHandler err;
    LockSection lc(&crt,&err); // Does not work , see question #2
    MESSAGE_QUEUE g_msgQueue(&g_List);
    g_msgQueue.Add(0x45); 
    printf("%d",g_msgQueue.getLast()); 
    Backgrounder back_thread(&g_msgQueue);


    while(!kbhit());
    return 0;
}

#ifndef CRITICALSECTION_H
#define CRITICALSECTION_H
#include <windows.h>
#include "ErrorHandler.h"


class CriticalSection{
    long m_nLockCount;
    long m_nThreadId;
    typedef CRITICAL_SECTION cs;
    cs m_tCS;
public:
    CriticalSection(){
        ::InitializeCriticalSection(&m_tCS);
        m_nLockCount = 0;
        m_nThreadId = 0;
    }
    ~CriticalSection(){ ::DeleteCriticalSection(&m_tCS); }
    void Enter(){ ::EnterCriticalSection(&m_tCS);  }
    void Leave(){  ::LeaveCriticalSection(&m_tCS); }
    void Try();
};


class LockSection{
    CriticalSection* m_pCS;
    ErrorHandler * m_pErrorHandler;
    bool m_bIsClosed;
public:
    LockSection(CriticalSection* pCS,ErrorHandler* pErrorHandler){
        m_bIsClosed = false;
        m_pCS = pCS;
        m_pErrorHandler = pErrorHandler;
            // 0x1AE is code prefix for critical section header
        if(!m_pCS)m_pErrorHandler->Add(0x1AE1); 
        if(m_pCS)m_pCS->Enter();
    }
    ~LockSection(){
        if(!m_pCS)m_pErrorHandler->Add(0x1AE2);
        if(m_pCS && m_bIsClosed == false)m_pCS->Leave();
    }
    void ForceCSectionClose(){
        if(!m_pCS)m_pErrorHandler->Add(0x1AE3);
        if(m_pCS){m_pCS->Leave();m_bIsClosed = true;}
    }
};

/*

Safe class basic structure;

class SafeObj
{
     CriticalSection m_cs;

public:
    void SafeMethod()
    {
        LockSection myLock(&m_cs);
        //add code to implement the method ...

    }
};



*/
#endif

Answer 1

两个问题合二为一。我不知道第一个，但关键部分部分很容易解释。后台线程不会尝试获取锁，因此当然不会被阻止。您需要使临界区对象 crt 对线程可见，以便线程可以锁定它。

使用此锁类的方法是，要序列化的每个代码段都必须创建一个 LockSection 对象并保留它，直到序列化块结束：

线程 1：

{
    LockSection lc(&crt,&err);
    //operate on shared object from thread 1
}

线程 2：

{
    LockSection lc(&crt,&err);
    //operate on shared object from thread 2
}

请注意，它必须与要序列化的每个代码块中使用的关键部分实例 crt 相同。

Answer 2

这段代码有很多问题。

首先，从标准容器派生几乎总是一个糟糕的主意。在这种情况下，您使用私有继承，这可以减少问题，但并不能完全消除问题。无论如何，您似乎并没有充分利用继承（任何？）。即使您从 MESSAGE_LIST（实际上是 std::vector）派生出 MESSAGE_QUEUE，您还是嵌入了一个指向无论如何，将 MESSAGE_LIST 实例放入 MESSAGE_QUEUE 中。

其次，如果您要使用队列在线程之间进行通信（我认为这通常是一个好主意），您应该在队列操作中固有锁定，而不是要求每个线程管理自行正确锁定。

第三，无论如何，向量都不是特别适合表示队列的数据结构，除非您要使其固定大小，并大致像环形缓冲区一样使用它。这也不是一个坏主意，但它与你所做的有很大不同。如果您要使大小动态化，您可能最好从双端队列开始。

第四，错误处理中的幻数（0x1AE1、0x1AE2 等）非常不透明。至少，您需要给出这些有意义的名称。您的一条评论没有使使用变得接近清晰。

最后，如果您要费尽心思为线程安全队列编写代码，那么您不妨将其设为通用，这样它基本上可以保存您想要的任何类型的数据，而不是将其专用于一种特定类型。

最终，您的代码似乎并没有为客户端节省太多工作或直接使用 Windows 函数的麻烦。在大多数情况下，您只是以略有不同的名称提供了相同的功能。

IMO，线程安全队列应该在内部处理几乎所有工作，以便客户端代码可以像使用任何其他队列一样使用它。

// Warning: untested code.
// Assumes: `T::T(T const &) throw()` 
//
template <class T>
class queue { 
    std::deque<T> data;
    CRITICAL_SECTION cs;
    HANDLE semaphore;
public:
    queue() { 
        InitializeCriticalSection(&cs); 
        semaphore = CreateSemaphore(NULL, 0, 2048, NULL);
    }

    ~queue() { 
        DeleteCriticalSection(&cs); 
        CloseHandle(semaphore);
    }

    void push(T const &item) {         
        EnterCriticalSection(&cs);
        data.push_back(item);
        LeaveCriticalSection(&cs);
        ReleaseSemaphore(semaphore, 1, NULL);
    }

    T pop() { 
        WaitForSingleObject(semaphore, INFINITE);
        EnterCriticalSection(&cs);
        T item = data.front();
        data.pop_front();
        LeaveCriticalSection(&cs);
        return item;
    }
};



HANDLE done;

typedef queue<int> msgQ;

enum commands { quit, print };

void backgrounder(void *qq) { 

  // I haven't quite puzzled out what your background thread
  // was supposed to do, so I've kept it really simple, executing only
  // the two commands listed above.
  msgQ *q = (msgQ *)qq;
  int command;

  while (quit != (command = q->pop()))
      printf("Print\n");
  SetEvent(done);
}

int main() { 
    msgQ q;
    done = CreateEvent(NULL, false, false, NULL);
    _beginthread(backgrounder, 0, (void*)&q);
    for (int i=0; i<20; i++)
        q.push(print);
    q.push(quit);
    WaitForSingleObject(done, INFINITE);
    return 0;
}

Answer 3

您的后台线程需要访问相同的 CriticalSection 对象，并且需要创建 LockSection 对象来锁定它 - 锁定是协作的。

Answer 4

您正在尝试返回弹出后的最后一个元素。