简单的生产者-消费者问题，但生产者更新旧缓冲区

Question

假设我有两个缓冲器。生产者填充缓冲区#1，然后填充缓冲区#2。使用者每次消耗一个缓冲区，速度非常慢。当它正在消耗缓冲区#1时，生产者已经准备好填充另一个缓冲区，但是它们都已经满了，并且使用者还没有完成第1缓冲区。所以，生产者等待。

我希望生产者更新“免费”缓冲区，而不是等待。也就是说，当使用者使用缓冲区#1时，生产者应该在缓冲区#2上写入新数据(“旧”数据被覆盖和丢失)。如果消费者还没有完成#1，而生产者有更多的数据要写，它应该再次写在#2上，以此类推。当使用者最终使用#1中的所有数据时，它应该立即开始使用缓冲区#2中新写的数据，并且生产者应该继续更新#1。

(想象一下，生产商正在以高速实时获取视频帧，而消费者正在缓慢地对其进行详细阐述；消费者并不介意跳过某个帧，但它必须始终处理最后获得的帧。相反，生产者不能慢下来，也不能等待，因为它必须获得每一个帧)。

有办法用信号灯做这种事吗？这是众所周知的并发问题吗？在这种情况下，是否可以将这个问题扩展到n>2缓冲区？

谢谢!

Answer 1

好吧，你可以有一个缓冲区(队列)的缓冲区。某种类型的同步队列结构，以确定正在使用哪些缓冲区。这将适用于n个>= 2缓冲区。

我猜它会像这样工作:生产者开始写缓冲区1，但不会从队列中删除它。使用者从缓冲区1开始消费，并从队列中删除它。缓冲区1满后，生产者将检查队列以确定哪些缓冲区可用，而它只看到缓冲区2可用。当缓冲区2满时，它会再次检查队列，并看到缓冲区2仍然可用，所以它会再次写入。一旦使用者完成了缓冲区1，它将从队列中移除缓冲区2，并将缓冲区1放回。一旦生产者完成了2，它将看到只有缓冲区1是可用的，并开始写入它。我希望这就是你所描述的。(我不喜欢只处理信号量，我更喜欢使用更高的数据结构，例如。排队)。

若要处理多个生产者，请引入另一个队列以确定生产者正在使用哪些缓冲区。现在，您将有一个生产者队列和一个消费者队列，我认为这可以处理所有的情况。