多线程：读取/写入管道

Question

我将一些数据写入管道 - 可能是大量数据并且以随机间隔写入。如何从管道中读取数据？

这样可以吗：

• 在主线程（当前进程）中再创建两个线程（2、3）
• 第二个线程有时会写入管道（并刷新管道？）
• 第三个线程有无限循环读取管道（然后休眠一段时间）

到目前为止，这是否正确？

现在，有几件事我不明白：

• 是否必须在写入时锁定（互斥？）管道？
• IIRC，当写入管道并且其缓冲区已满时，写入端将阻塞，直到我读取已经写入的数据，对吗？如何检查管道中的读取数据，不是太频繁，也不是太少？所以第二个线程不会阻塞？有类似select 的管道吗？
• 可以将管道设置为无缓冲更多，或者我必须定期冲洗它 - 哪个更好？
• 是否应该再创建一个线程，仅用于在写入后刷新管道？因为刷新块也是如此，当缓冲区已满时，对吗？我只是不想让第一个和第二个线程阻塞....

[编辑] 抱歉，我认为这个问题与平台无关，但以防万一：我从 Win32 的角度来看这个问题，可能是 MinGW C...

Answer 1

我不会在这里回答你所有的问题，因为它们有很多，但要回答：

我是否必须在写入时锁定（互斥？）管道？

这个问题的答案是特定于平台的，但在大多数情况下，我猜是的。

归结为管道上的写/读操作是否是原子的。如果 read 或 write 操作是非原子的（很可能是写入），那么您需要在写入和读取时锁定管道以防止出现竞争条件。

例如，假设对管道的写入编译为机器代码中的 2 条指令：

INSTRUCTION 1
INSTRUCTION 2

假设您在这 2 条指令之间进行了线程上下文切换，并且您的 reading 线程尝试读取处于中间状态的管道。这可能会导致崩溃，或者（更糟糕的）数据损坏，这通常会在代码中的其他地方出现崩溃。这通常是由于竞态条件而发生的，这些条件通常是不确定的并且难以诊断或重现。

一般来说，除非您可以保证所有线程都将使用原子指令集访问共享资源，否则您必须使用互斥锁或临界区。