循環バッファのスレッドセーフ実装

Question

ブーストライブラリのCircular_bufferはスレッドセーフではありません。だから私はboost :: circular_bufferオブジェクトを下に示すようにクラスにラップしました。スレッド間の相互排除は、条件変数、ミューテックス、ロック獲得/解放を使用することによって達成される（私は思う）。この実装スレッドは安全ですか？

#include <boost/thread/condition.hpp> 
#include <boost/thread/mutex.hpp> 
#include <boost/thread/thread.hpp> 
#include <boost/circular_buffer.hpp> 

// Thread safe circular buffer 
template <typename T> 
class circ_buffer : private boost::noncopyable 
{ 
public: 
    typedef boost::mutex::scoped_lock lock; 
    circ_buffer() {} 
    circ_buffer(int n) {cb.set_capacity(n);} 
    void send (T imdata) { 
     lock lk(monitor); 
     cb.push_back(imdata); 
     buffer_not_empty.notify_one(); 
    } 
    T receive() { 
     lock lk(monitor); 
     while (cb.empty()) 
      buffer_not_empty.wait(lk); 
     T imdata = cb.front(); 
     cb.pop_front(); 
     return imdata; 
    } 
    void clear() { 
     lock lk(monitor); 
     cb.clear(); 
    } 
    int size() { 
     lock lk(monitor); 
     return cb.size(); 
    } 
    void set_capacity(int capacity) { 
     lock lk(monitor); 
     cb.set_capacity(capacity); 
    } 
private: 
    boost::condition buffer_not_empty; 
    boost::mutex monitor; 
    boost::circular_buffer<T> cb; 
}; 

編集これが今どのようなタイプ（だけでなく、cv::Matオブジェクト）のオブジェクトを受け入れ、テンプレートクラス、です。

Answer 1

はい。
パブリックメソッドをすべて同じロックでロックすると、スレッドセーフになります。

read-write locksを使用することをお勧めします。多数の並行リーダーがある場合は、パフォーマンスが向上する可能性があります。

多くの読者がいない場合は、オーバーヘッドが追加されますが、オプションとテストを確認する価値があります。

Answer 2

buffer_not_fullの条件をまったく使用していないことを除いて、一見よく見えます。 buffer_not_emptyコードに似たコードを追加することをお勧めします。

Answer 3

sendで作られた無意味なコピーがあることを除いて、それはうまく見えます。新しいものは必要ありません。sendの引数を直接あなたのcbにプッシュできます。

Answer 4

お客様の実装は、bloggerで示されているものと似ています。そのブログを読んで、実装で何かが逃していないかどうかを確認する必要があります。

Matオブジェクトの作成/コピーにコストがかかる場合は、それらを連続的に作成/コピー/削除しないでください。代わりに、をリサイクルしたを何らかの種類のパイプラインアーキテクチャで継続的に取得するMatオブジェクトのプール（別名空きリスト）が必要です。このタイプのアーキテクチャについては、answerに関連する質問があります。

その回答では、ブロックスタックを使用してプールを実装することを提案しましたが、ブロックcircular_bufferを使用することもできます。スタックを提案したのは、それがよりキャッシュに優しいと思ったからですが、実際にはそれが違いを生むかどうかは実際には測定しませんでした。