如何改写线程安全队列，使其适应长尾词处理？

本文共计973个文字，预计阅读时间需要4分钟。

程序安全团队的接口文件通常包含以下内容：

接口名称：安全检测API版本：1.0描述：用于检测程序安全性的接口请求方法：POST请求URL：/api/v1/security/check请求参数：- app_id：应用ID，必填- version：应用版本，必填- data：待检测的数据，必填响应格式：JSON响应示例：{ code: 200, message: 检测成功, result: { vulnerabilities: [ { id: VULN-001, name: SQL注入, description: 检测到SQL注入风险, severity: 高 }, { id: VULN-002, name: XSS攻击, description: 检测到跨站脚本攻击风险, severity: 中 } ] }}

线程安全队列的接口文件如下：

#include <memory> template<typename T> class threadsafe_queue { public: threadsafe_queue(); threadsafe_queue(const threadsafe_queue&); threadsafe_queue& operator=(const threadsafe_queue&) = delete; void push(T new_value); bool try_pop(T& value); std::shared_ptr<T> try_pop(); void wait_and_pop(T& value); std::shared_ptr<T> wait_and_pop(); bool empty() const; };

push函数

push()函数实现向队列添加数据的功能。添加数据后，使用std::condition_variable的notify_one通知取数据时被阻塞的线程。

void push(T tValue) { std::shared_ptr<T> data(std::make_shared<T>(std::move(tValue))); std::lock_guard<std::mutex> lk(mut); data_queue.push(data); data_con.notify_one(); }

wait_and_pop函数

wait_and_pop()函数实现从队列取数据的功能，当队列为空时，线程被挂起，等待有数据时被唤醒。

注意，这两个函数中没有使用std::lock_guard，而是使用std::unique_lock，这是为什么呢?

这是因为std::condition_variable的wait函数会首先检测条件data_queue.empty()是否满足，如果队列为空，wait函数会释放mutex，并被挂起；当有新的数据进入队列，std::condition_variable的wait函数会被唤醒，重新尝试获取mutex，然后检测队列是否为空，如果队列非空，则继续向下执行。由于函数的执行过程存在锁的释放和重新获取，所以没有使用std::lock_guard，而是选择了std::unique_lock。

void wait_and_pop(T& value) { std::unique_lock<std::mutex> lk(mut); data_cond.wait(lk,[this]{return !data_queue.empty();}); value=data_queue.front(); data_queue.pop(); } std::shared_ptr<T> wait_and_pop() { std::unique_lock<std::mutex> lk(mut); data_cond.wait(lk,[this]{return !data_queue.empty();}); std::shared_ptr<T> res(std::make_shared<T>(data_queue.front())); data_queue.pop(); return res; }

try_pop函数

try_pop函数提供非阻塞调用下的弹出队列(queue)的功能。弹出成功返回true或者非空shared_ptr，失败则返回false或者nullptr。

bool try_pop(T& value) { std::lock_guard<std::mutex> lk(mut); if(data_queue.empty()) { return false; } value = data_queue.front(); data_queue.pop(); return true; } std::shared_ptr<T> try_pop() { std::lock_guard<std::mutex> lk(mut); if(data_queue.empty()) { return std::shared_ptr<T>(); } std::shared_ptr<T> res(std::make_shared<T>(data_queue.front())); data_queue.pop(); return res; }

empty函数

bool empty() const { std::lock_guard<std::mutex> lk(mut); return data_queue.empty(); }

这里注意，empty()是const类型的成员函数，表明它声明自己并不改变任何成员变量，但是mutex lock是一个mutating opertation，所以必须要将mut声明为mutable类型(mutable std::mutex mut)。

完整代码如下：

#include <queue> #include <memory> #include <mutex> #include <condition_variable> template<typename T> class threadsafe_queue { private: mutable std::mutex mut; std::queue<T> data_queue; std::condition_variable data_cond; public: threadsafe_queue(){} threadsafe_queue(threadsafe_queue const& other) { std::lock_guard<std::mutex> lk(other.mut); data_queue=other.data_queue; } void push(T new_value) { std::lock_guard<std::mutex> lk(mut); data_queue.push(new_value); data_cond.notify_one(); } void wait_and_pop(T& value) { std::unique_lock<std::mutex> lk(mut); data_cond.wait(lk,[this]{return !data_queue.empty();}); value=data_queue.front(); data_queue.pop(); } std::shared_ptr<T> wait_and_pop() { std::unique_lock<std::mutex> lk(mut); data_cond.wait(lk,[this]{return !data_queue.empty();}); std::shared_ptr<T> res(std::make_shared<T>(data_queue.front())); data_queue.pop(); return res; } bool try_pop(T& value) { std::lock_guard<std::mutex> lk(mut); if(data_queue.empty()) return false; value=data_queue.front(); data_queue.pop(); return true; } std::shared_ptr<T> try_pop() { std::lock_guard<std::mutex> lk(mut); if(data_queue.empty()) return std::shared_ptr<T>(); std::shared_ptr<T> res(std::make_shared<T>(data_queue.front())); data_queue.pop(); return res; } bool empty() const { std::lock_guard<std::mutex> lk(mut); return data_queue.empty(); } };

以上就是c++ 如何实现线程安全队列的详细内容，更多关于c++ 线程安全队列的资料请关注自由互联其它相关文章！