Пример применения мьютекса

Пример применения мьютекса

Модернизируем наш пример из раздела, посвященного использованию семафора для случая множества потоков источников и приемников данных. Проблема заключается в том, что когда несколько потоков одновременно попытаются вызвать функцию push() или pop(), может произойти сильная путаница, поэтому код этих функций должен исполняться эксклюзивно, только одним потоком. Решить эту проблему можно двумя способами: воспользоваться бинарным семафором или мьютексом. Мы решили применить именно мьютекс и ниже расскажем причину, по которой мы здесь смешали в одной конструкции эти два элемента синхронизации.

/* Шаблонный класс очереди данных */

template <class T> class CDataQueue {

public:

 CDataQueue() { pthread_mutex_init(&_mutex, NULL); }

 ~CDataQueue() { pthread_mutex_destroy(&_mutex); }

 void push(T _new_data) {

  pthread_mutex_lock(&_mutex);

  data_queue.push(_new_data);

  data_event.reset();

  pthread_mutex_unlock(&_mutex);

 }

 T pop() {

  data_event.wait();

  pthread_mutex_lock(&_mutex);

  T res = data_queue.front();

  data_queue.pop();

  pthread_mutex_unlock(&_mutex);

  return res;

 }

private:

 std::queue<T> data_queue;

 event data_event;

 pthread_mutex_t _mutex;

};

На первый взгляд задача очевидна: надо не допустить одновременного исполнения двух участков кода. Почему же не воспользоваться семафором, как мы описывали, когда рассказывали о способах его применения? Дело в том, что мы хотели получить универсальное средство передачи данных между потоками, не зависящее от допущений о приоритетах потоков и степени их зависимости. Когда мы строим систему реального времени, вопрос взаимного неявного влияния разных потоков на выполнение друг друга становится очень важным. Мы уже неоднократно упоминали эффект инверсии приоритетов и те способы, которыми можно ее избежать, используя мьютекс для защиты эксклюзивно используемого кода.