多线程C应用程序框架或模式

Question

我已经在一个多线程C (Linux)应用程序工作了一段时间-一个录像机，它有线程的音频和视频捕获，编码，多路复用和写入。

我一开始使用p线程操作将它放在一起，但现在我试图扩展它，以支持更多的状态和重构与锁定、设置标志和发送条件有关的重复出现的代码块。

到目前为止，我想出的是这样的：

• 每个线程应该有一个互斥锁和两个条件-一个是唤醒线程，另一个是指示线程已经完成了另一个线程可能等待的一些工作。
• 数据队列由某个线程“拥有”并使用该线程的锁进行保护。
• 每个线程都需要“活动”和“非活动”状态的概念，以及在完成这些状态和信号之间移动的能力。

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我计划将公共元素存储在一个结构中，并有一个可以循环起来启动、检查和停止所有线程的结构数组。

当这变成一个更通用的线程支持模型时，我认为我是在重新发明轮子，所以我会在这里问一下，是否应该应用一些已知的模式。

Answer 1

您的想法提醒我许多在QP状态机框架中实现的活动对象计算模型。具体来说，QP/C和QP/C++框架已经移植到POSIX (包括Linux、BSD等)。这个端口在Application "QP和Linux“中有详细的描述，可在：http://www.state-machine.com/linux/AN_QP_and_Linux.pdf上找到。

以下是到Linux的QP端口的亮点：

• 每个状态机在自己的p线程中执行。使用互斥和条件变量实现的事件队列上的p线程块。当事件队列接收到事件时，线程将解除阻塞，该事件由与此线程关联的状态机处理。(这是众所周知的活动对象计算模型。)
• 事件队列是由活动对象线程拥有的。
• 每个线程都有整个分层状态机，因此它可以有状态“活动”或“非活动”。分层状态机(UML statecharts)允许您在较高级别状态下指定操作和转换，并在嵌套状态中重用此行为。这将抵消状态--与传统的FSM之间的“爆炸”转换。

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