如何在阻塞呼叫周圍實現定時等待？

Question

所以情況就是這樣。我有一個C++庫，它正在進行一些進程間通信，使用wait()函數來阻塞和等待傳入的消息。難點是我需要定時等待，如果在指定的時間內沒有收到消息，它將返回一個狀態值。

最優雅的解決方案可能是重寫庫來爲其API添加定時等待，但爲了這個問題，我認爲這是不可行的。 （實際上，這看起來很困難，所以我想知道其他的選項是什麼。）

這是我怎麼會做這樣一個忙等循環，在僞代碼：

while(message == false && current_time - start_time < timeout) 
{ 
    if (Listener.new_message()) then message = true; 
} 

我不盡管如此，你還是需要忙於等待處理器週期。而且我也不想僅在循環中添加sleep()調用以避免處理器負載，因爲這意味着響應速度較慢。我想要一些適當的塊和中斷。如果更好的解決方案涉及線程（這似乎很可能），我們已經使用boost::thread，所以我寧願使用它。

我發佈這個問題，因爲這似乎是一種明確的「最佳實踐」正確的答案，因爲這是一種很常見的模式。什麼是正確的做法？

編輯補充：我的很大一部分關注點在於，程序中的這一點對性能至關重要，並且對於避免競爭條件或內存泄漏至關重要。因此，雖然「使用兩個線程和一個計時器」是有益的建議，但我仍然試圖找出如何以一種安全和正確的方式實際實現它，並且我可以很容易地看到自己在代碼中犯下新手的錯誤，甚至不知道我做了什麼。因此，一些實際的示例代碼將非常感謝！另外，我對多線程解決方案有所擔憂：如果我使用「在第二個線程中放置阻塞調用並在該線程上執行定時等待」方法，那麼第二個線程會發生什麼阻止呼叫永不返回？我知道在第一個線程中的等待時間會返回，我會看到沒有答案發生並繼續進行，但是我是否已經「泄漏」了一個將永遠處於阻塞狀態的線程？有什麼辦法可以避免這種情況？ （有什麼辦法可以避免這種情況，避免泄漏第二個線程的內存？）如果阻塞調用沒有返回，我需要的完整解決方案需要避免發生泄漏。

Answer 1

您可以使用sigaction(2)和alarm(2)，它們都是POSIX。您使用sigaction爲超時設置回調動作，然後使用鬧鈴設置一個計時器，然後進行阻止呼叫。如果阻塞呼叫在您選擇的超時時間內未完成，則會中斷呼叫（以秒爲單位;如果您需要更精細的粒度，則可以使用setitimer(2)）。

請注意，C語言中的信號有點多毛，並且在信號處理程序中可以做的事情有相當繁重的限制。

本頁面是有用的，相當簡潔： http://www.gnu.org/s/libc/manual/html_node/Setting-an-Alarm.html

Answer 2

你想要的是類似select(2)，這取決於你的目標操作系統。

Answer 3

這聽起來像你需要一個'監視器'，能夠通過共享互斥量（通常）向線程通知資源的可用性。在Boost.Thread condition_variable可以完成這項工作。

Answer 4

你可能想看看timed locks：你的阻塞方法可以在開始等待數據可用之前等待並釋放鎖。然後，您可以嘗試在您的定時等待方法中獲取鎖定（超時）。

Answer 5

將封鎖調用封裝在單獨的線程中。在該線程中有一箇中間消息緩衝區，由條件變量保護（如前所述）。讓主線程定時 - 等待該條件變量。如果條件滿足，則接收中間存儲的消息。

因此，基本上在API和您的應用程序之間放置了一個能夠定時等待的新層。適配器模式。