linux共享库支持多线程应用回调

Posted 2023-02-22

【中文标题】linux共享库支持多线程应用回调

【英文标题】：linux shared library to support multi threaded application callbacks

【发布时间】：2015-06-25 08:34:25

【问题描述】：

我需要创建一个共享库来公开一组 API，这些 API 将被多个进程使用，这些进程可能有多个线程从其中调用 API。

这个共享库又使用另一个我需要注册回调的第 3 方共享库。第 3 方库从不同的线程调用注册的回调。

我想知道如何在调用我的库中定义的 API 时阻止线程，并在我从 3rd 方库获得回调时释放它。此锁定不应阻止其他线程调用相同的 API...！

我正在使用 pthread 库来创建我的库。

伪代码：

我的图书馆：

int lib_init()

    register_callback(callback);


int lib_deinit()

    unregister_callback();


int callback(void *)

    <unblock the functions>


int function1(int, int)

    perform_action();
    <should block till I get a callback from 3rd party library>


int function2(char, char)

    perform_action();
    <should block till I get a callback from 3rd party library>

第三方库：

int register_callback(callback)

    ....
    launch_thread();
    ....


int unregister_callback()

    ....
    terminate_thread();
    ....


int perform_action()

    /* queue action */


void* thread(void*arg)

    /* perform the action & invoke callback */
    invoke_callback();

应用：

main()

    init_lib();
    ....
    create_new_thread();
    ....
    function1(10, 20);
    ....
    function2('c', 'd');


another_thread()

    function2('a', 'b');
    ....

我无法解决的确切问题是我需要设置什么（如何）锁定机制来阻止对我的库中定义的函数的调用并等待来自 3rd 方库的回调，前提是我的库应该被使用在多进程和多线程环境中。

【参考方案1】：

使用普通的 pthreads 接口，您可以使用条件变量：

int lib_init()

    pthread_cond_init(&cond, NULL);
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
    register_callback(callback);


int lib_deinit()

    unregister_callback();
    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    pthread_cond_destroy(&cond);


int callback(void *p)

    pthread_mutex_lock(&mutex);
    result[??] = p;
    pthread_cond_broadcast(&cond);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);


int function1(int, int)

    result[??] = NULL;
    perform_action();

    pthread_mutex_lock(&mutex);
    while (result[??] == NULL)
        pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);


int function2(char, char)

    result[??] = NULL;
    perform_action();


    pthread_mutex_lock(&mutex);
    while (result[??] == NULL)
        pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);

pthread_cond_wait() 在等待时解锁互斥锁。

result[??] 是您必须想出的某些方法的替代，以将特定的回调调用链接到与之相关的特定 function1() 或 function2() 调用.

【讨论】：

感谢@caf，我可以使用您提供的示例代码开始我的实现...！

【参考方案2】：

如果你会使用C++11，你可能对std::condition_variable & 朋友感兴趣。您应该在您的函数 API 中创建一个条件变量，将其传递给您的回调，将您的回调注册到第 3 方库，并让您的 API 函数等待它。然后，您可以在回调结束时取消阻止它。

伪代码：

void your_API_f()

    define std::condition_variable;
    pack it with your callback parameters
    register the callback to 3rd party lib
    invoke 3rd party func
    wait on your condition variable


void your_callback(Parameters* p)

    do whatever...
    notify p->your_cond_variable you have finished

【参考方案3】：

就可用性和标准而言，您的最佳选择可能是使用 Boost：

Boost.threads 用于多线程，Boost::interprocess 用于进程间通信；看看IPC synchronization mechanisms。

对于多线程应用程序，具有某种消息队列（上面链接的底部）以线程安全的方式从任何线程获取消息是非常典型的，而无限循环中的另一个线程从中获取消息队列。这些消息通常包括一些命令、一些有效负载和一个指向执行线程应该将其结果放在哪里的指针。这也可能是另一个 boost::interprocess 通信结构。

【讨论】：

由于需要在其中部署库的环境（平台），我无法使用 Boost。我只能使用 pthread 库，我需要编写支持库要求所需的所有内容......！

感谢 Boost 许可证，您可以简单地在应用程序中包含所有需要的 boost 头文件和源文件。这和自己写是一样的。 Boost 也非常便携。