文本编辑器可以将每个按键从一个线程传递到另一个线程吗？

Posted 2023-02-21

【中文标题】文本编辑器可以将每个按键从一个线程传递到另一个线程吗？

【英文标题】：Is it OK for a text editor to pass each keypress from one thread to another?

【发布时间】：2017-09-24 16:24:46

【问题描述】：

我正在实现一个 Win32 控制台文本编辑器，它有一个内部消息队列，用于传递有关要重绘的区域、与插件之间的消息等的信息。我更喜欢默认情况下它是单线程的（如果没有的话发生需要额外的线程）。我正在考虑2个消息队列实现策略：

使用通用队列和Win32事件，所以我可以使用WaitForMultipleObjectsEx同时等待内部消息和用户输入，同时传递控制台输入句柄和事件句柄。在这种情况下，文本编辑器可以完全存在于单个线程中。 使用 I/O 完成端口。在这种情况下，文本编辑器至少需要两个线程，其中一个调用GetQueuedCompletionStatus 来获取消息，另一个读取用户输入并通过PostQueuedCompletionStatus 将其发送到队列。控制台输入句柄不能重叠和WaitFor* 函数不接受完成端口作为可等待句柄的原因，因此不可能同时等待它们。就像在第一个设置中一样，当没有输入或事件时，两个线程都不会浪费 CPU 时间，但每次按键都必须通过 IOCP 从一个线程传递到另一个线程。

哪种设计总体上更好？

对于文本编辑器来说，通过 IOCP 传递每个按键的性能和延迟是否显着下降？

【问题讨论】：

我不了解 Windows，但是您每秒只能获得很少的按键。计算机速度很快。

即使线程只是在内核模式下等​​待，如果你有无意义的线程，你仍然在浪费内存。

您是否考虑过使用像Qt 这样的跨平台工具包？然后，您将执行该工具包提供的操作

@BasileStarynkevitch 在设计上它必须有一个 Win32 控制台 UI，而不是禁止它有一些其他的，就像 Vim/gVim、Emacs、Neovim 和其他人一样

Replaying input is not the same as reprocessing it.

【参考方案1】：

IOCP 的性能和延迟非常适合您的目的。但是，我不会将每个按键转换为 PostQueuedCompletionStatus。我宁愿 PostQueuedCompletionStatus 一次将多个按键排入队列，无论您从 ReadConsoleInput 获得多少计数。

我认为性能差异很小，根据环境，任何一个都可以更快。而且 WaitForMultipleObjects 更容易实现。

附：你确定你需要消息队列吗？你为什么不在哪个线程中处理这些重绘请求/插件消息，使用例如要保护的关键部分（控制台输出+您的共享状态）？如果您的拥塞很低，例如 100Hz 消息 + 15Hz 按键，并且您会快速处理它们，那么这将使您的延迟比 IOCP 或任何其他队列更低：在低拥塞或短暂锁定的情况下，关键部分甚至不会切换到用于锁定/解锁的内核。这也将简化设计，您的主线程将在阻塞 ReadConsoleInput() 调用时休眠，在此之前无需等待。

【讨论】：

感谢您的回答！我会考虑您建议的同步消息传递，至少对于某些类型的消息来说它看起来要好得多。拥有消息队列 + WaitFor*/GetQueuedCompletionStatus 的原因是可以分别通过 Alertable I/O 或 IOCP 在主线程中执行 I/O，而且所有内容都不需要完全可重入，这是必需的（如果我的理解是正确的）如果一切都是就地调用的。

@jhkouy78reu9wx 当您有多个线程处理完成请求或您有超过 MAXIMUM_WAIT_OBJECTS=64 个并发流时，IOCP 仅比可警报 I/O 好得多。如果你没有那么多流，我的期望是 WaitForMultipleObjects 和 IOCP 一样快。在与异步 IO 相同的队列中处理控制台输入可能会很有趣：用户按下按键最大约 10Hz，异步 IO 可以以 1 KHz 或更高的速率完成，但是在延迟方面您希望优先考虑用户输入。 WaitForMultipleObjects 稍微好一点，因为它按顺序优先处理句柄。