如何在阻塞呼叫周围实现定时等待？

所以情况就是这样。我有一个C++库，它正在进行一些进程间通信，使用wait()函数来阻塞和等待传入的消息。难点是我需要定时等待，如果在指定的时间内没有收到消息，它将返回一个状态值。如何在阻塞呼叫周围实现定时等待？

最优雅的解决方案可能是重写库来为其API添加定时等待，但为了这个问题，我认为这是不可行的。（实际上，这看起来很困难，所以我想知道其他的选项是什么。）

这是我怎么会做这样一个忙等循环，在伪代码：

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

我不尽管如此，你还是需要忙于等待处理器周期。而且我也不想仅在循环中添加sleep()调用以避免处理器负载，因为这意味着响应速度较慢。我想要一些适当的块和中断。如果更好的解决方案涉及线程（这似乎很可能），我们已经使用boost::thread，所以我宁愿使用它。

我发布这个问题，因为这似乎是一种明确的“最佳实践”正确的答案，因为这是一种很常见的模式。什么是正确的做法？

编辑补充：我的很大一部分关注点在于，程序中的这一点对性能至关重要，并且对于避免竞争条件或内存泄漏至关重要。因此，虽然“使用两个线程和一个计时器”是有益的建议，但我仍然试图找出如何以一种安全和正确的方式实际实现它，并且我可以很容易地看到自己在代码中犯下新手的错误，甚至不知道我做了什么。因此，一些实际的示例代码将非常感谢！另外，我对多线程解决方案有所担忧：如果我使用“在第二个线程中放置阻塞调用并在该线程上执行定时等待”方法，那么第二个线程会发生什么阻止呼叫永不返回？我知道在第一个线程中的等待时间会返回，我会看到没有答案发生并继续进行，但是我是否已经“泄漏”了一个将永远处于阻塞状态的线程？有什么办法可以避免这种情况？（有什么办法可以避免这种情况，避免泄漏第二个线程的内存？）如果阻塞调用没有返回，我需要的完整解决方案需要避免发生泄漏。

来源

2010-11-20 Brooks Moses

您可以使用sigaction(2)和alarm(2)，它们都是POSIX。您使用sigaction为超时设置回调动作，然后使用闹铃设置一个计时器，然后进行阻止呼叫。如果阻塞呼叫在您选择的超时时间内未完成，则会中断呼叫（以秒为单位;如果您需要更精细的粒度，则可以使用setitimer(2)）。

请注意，C语言中的信号有点多毛，并且在信号处理程序中可以做的事情有相当繁重的限制。

本页面是有用的，相当简洁： http://www.gnu.org/s/libc/manual/html_node/Setting-an-Alarm.html

来源

2010-11-20 17:21:09

谢谢！我想这听起来像我想要的 - 但我没有足够的细节来了解如何去做。特别是，我不知道如何正确设置一个信号来中断阻塞调用并永久停止它，而不是在中断处理程序退出后再回到它。你能否就如何做到这一点添加一些解释？ – 2010-11-20 21:03:25

从我的答案中的GNU链接：“为了能够使用闹钟功能来中断可能无限期阻塞的系统调用，使用sigaction注册信号处理程序时不要设置SA_RESTART标志很重要。我会尝试。那么问题是当它的基本操作返回EINTR时，库代码会做什么。如果幸运的话，你正在使用的库会有某种你可以从你的信号处理程序调用的“停止”函数，或者它只会从EINTR上的阻塞调用中返回。如果它更持久并且在EINTR上再次阻止，生活就会更加困难。 – 2010-11-21 16:52:04

好的，这开始有意义 - 我错过了那条线，也没有意识到SA_RESTART存在，或者中断的代码可能发生任何事情，除了它继续停止的地方。感谢您指出了这一点！（我不确定在这种情况下库代码的作用，或者我们可以在多大程度上依赖它，因为它有钩子让人们为不同的通信库添加不同的代码，但我会发现的。） – 2010-11-22 21:43:03

你想要的是类似select(2)，这取决于你的目标操作系统。

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2010-11-20 10:43:38 Cactus

喜欢的东西，是的。这似乎是特定于文件描述符，虽然这是与任意库调用。根据我使用的版本，它可能会或可能不会使用深层文件描述符，但我无法访问它们。不过谢谢！ – 2010-11-20 20:54:57

这听起来像你需要一个'监视器'，能够通过共享互斥量（通常）向线程通知资源的可用性。在Boost.Thread condition_variable可以完成这项工作。

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2010-11-20 11:33:10

你可能想看看timed locks：你的阻塞方法可以在开始等待数据可用之前等待并释放锁。然后，您可以尝试在您的定时等待方法中获取锁定（超时）。

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2010-11-20 11:42:27 Philipp

将封锁调用封装在单独的线程中。在该线程中有一个中间消息缓冲区，由条件变量保护（如前所述）。让主线程定时 - 等待该条件变量。如果条件满足，则接收中间存储的消息。

因此，基本上在API和您的应用程序之间放置了一个能够定时等待的新层。适配器模式。

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2010-11-20 12:35:55 LumpN

不错，但是如果这个阻止呼叫不会解除阻塞，那么我的单独线程会发生什么？如果我在连续运行的程序中每分钟执行一次该怎么办？ – 2010-12-16 06:51:28

如何在阻塞呼叫周围实现定时等待？

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