Boost::thread 如何在主线程和工作线程之间同步？答案

【问题标题】：Boost::thread how to synchronise between main and worker thread?Boost::thread 如何在主线程和工作线程之间同步？
【发布时间】：2018-04-27 15:21:09
【问题描述】：

我正在尝试实现多线程设计，需要线程同步方面的帮助。

我有两个类，A 类和 B 类。我将使用伪代码进行解释 A 类是在 main 函数中创建的。

class A
{
   public:
   A();
   ~A();

   void tick();
   void addEntity();
   private:
   std::list<entity> entityList;
   B* _b;
};

B类如下：

 class B
{
   public:
   B();
   ~B();

   void createSimulation();
   void startSimulation();
   void registerCallbacks(SimEngine& sim);
   void entityCreatedCallback();

   boost::signal<void()> signalEntityCreated;

   private:
   simEngine* sim;


};

A 类的实现有点像这样：

A::A()
{
    _b = new B();
    _b->signalEntityCreated.connect(boost::bind(&A::AddEntity, this));
    _b->createSimulation();
}

A::~A()
{

}

void A::tick()
{
    entity ent = entityList.pop_front();
    //process the entity
}


void A::addEntity(entity ent)
{
     entityList.push_back(entity);
}

B 类的实现有点像这样：

B::B()
{
}

B::~B()
{
}

 B::registerCallback(SimEngine& sim)
 {
     sim.connect("ENTITY_CREATED", entityCreatedCallback);
 }

 void B::createSimulation()
 {
     boost::thread sim_thread(boost::bind(&B::startSimulation, this));
 }


 void B::startSimulation()
 {
      sim =  new SimEngine();
      registerCallback(sim);

      sim->start();

 }

 void B::entityCreatedCallback(simEngine& sim)
{
    signalEntityCreated(sim.lastEntity);
}

所以，主要思想是A类创建B类，然后B类启动一个模拟线程。在开始模拟之前，它会在模拟中注册一些回调函数。当模拟中的某些状态发生变化（即创建实体）时，会调用这些回调函数。

a 类使用 boost 信号槽机制将 B 类中的信号 (signalEntityCreated) 与 A 类中的本地成员函数连接起来。在 B 类中，回调调用信号以触发 A 类中的成员函数调用。在本例中为 addEntity，即向 std::list 添加新条目。

A类有一个tick函数，每帧都tick，需要处理addEntity函数添加的任何实体。

现在，我需要正确同步这个生产和消费实体机制。 A类在主线程中运行，并且绑定到渲染线程，所以它不能等待互斥锁（长时间）否则渲染性能会降低。

我的观察，当模拟在不同线程中运行时，所有回调都属于该线程。当使用 boost::signal 调用成员函数时，该成员函数也在模拟线程中运行。但是，处理（tick 内部）需要在主线程中运行。

有什么建议吗？

【问题讨论】：

tick 在哪里调用？将来请让示例“真实”且独立（A 或B 之类的名称只会使有经验的开发人员感到困惑并删除许多有用的线索）

标签： c++ multithreading boost boost-thread

【解决方案1】：

您只想创建一个从呈现事件循环中轮询的消息队列。

此外，您可以对模拟和/或渲染器 (A) 进行建模，遵循活动对象模式¹。

请注意，当跨线程边界传递事件消息时，您也需要传递实体，否则会出现竞争条件（在处理事件之前创建了多个实体时）。

¹ 参见例如 - https://en.wikipedia.org/wiki/Active_object - http://www.drdobbs.com/parallel/prefer-using-active-objects-instead-of-n/225700095 - - https://rosettacode.org/wiki/Active_object#C.2B.2B 实际上是一个很好的例子

【讨论】：