C++ DLL - 跨线程回调

Question

我们正在为我们的硬件传感器套件实施许多SDK。

成功为我们的传感器获得了一个可用的C API后，我们现在开始测试SDK的艰巨任务，以确保我们没有引入任何致命错误，内存泄漏或竞争条件。

我们的一位工程师报告说，在开发测试应用程序（Qt Widgets应用程序）时，挂钩到从DLL内的单独线程执行的回调时发生了问题。

这里是回调原型：

#define API_CALL __cdecl 

typedef struct { 
    // msg fields... 
    DWORD dwSize; 
    // etc... 
} MSG_CONTEXT, *PMSG_CONTEXT; 

typedef void (API_CALL *SYS_MSG_CALLBACK)(const PMSG_CONTEXT, LPVOID); 

#define API_FUNC __declspec(dllexport) 
API_FUNC void SYS_RegisterCallback(SYS_MSG_CALLBACK pHandler, LPVOID pContext); 

而且它附着在Qt的如下：

static void callbackHandler(const PMSG_CONTEXT msg, LPVOID context) { 
    MainWindow *wnd = (MainWindow *)context; 

    // *wnd is valid 
    // Call a function here 
} 

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) { 
    SYS_RegisterCallback(callbackHandler, this); 
} 

我的问题是：是回调对创造或线程上执行执行它的线程？无论哪种情况，我都需要某种同步方法。谷歌搜索导致了大量的C＃示例，这并不是真正需要的。

正在考虑的一件事是使用SendMessage或PostMessage函数，而不是沿着回调路线。

任何人都可以提供任何建议，请问如何使用回调来实现跨线程安全？或者，消息泵路由是否适用于基于Windows的SDK？

Answer 1

任何人都可以提供任何建议，请问如何使用回调来实现跨线程安全性？

是 - 它在Qt中完成的标准方式：从任何线程发出信号。 connect一个插槽/仿函数，它在生活在你想要的目标线程中的对象的上下文中执行。我们也可以做一些相当的事情，不明确地使用信号/时隙，但功能相同 - 毕竟，slot/functor调用是通过QMetaCallEvent中的线程进行的。

您显示的代码通常会导致未定义的行为，因为您尝试使用除主线程之外的任何线程使用GUI对象（MainWindow），并且您调用的方法不可能是线程安全的。

正确的做法是使MainWindow的方法是线程安全的，或者以线程安全的方式调用它。

下面显示了一种可能的方法;有关isSafe和postCall的实现请参见this answer。

static void callbackHandler(const PMSG_CONTEXT msg, LPVOID context) { 
    auto wnd = reinterpret_cast<MainWindow*>(context); 
    if (!isSafe(wnd)) 
     return postCall(wnd, [=]{ callbackHandler(msg, context); }); 

    // we're executing in wnd's thread context, any calls on wnd 
    // will be thread-safe 
    wnd->foo(); 
} 

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QWidget(parent) { 
    SYS_RegisterCallback(callbackHandler, this); 
} 

又见this question about invoking functors across threads和this question about invoking methods thread-safely。

另一种解决方案是直接提供此功能，并有一个SYS_RegisterThreadPumpCallback会注册一个回调，就像SYS_RegisterCallback做，但会假定接收线程运行的消息泵（如Qt的主线程执行，任何QEventLoop -spinning线程也是）。该回调将作为消息传递给隐藏窗口，然后通过函数指针执行实际调用。

还有另一种解决方案是SYS_RegisterThreadAPCCallback，当接收线程可提醒时，将使用QueueUserAPC来调用回调。这比向消息泵发送消息要好一些，但是如果用户代码在意外的地方可以提醒并且意外地重新输入了不可重入的代码（注意：重入和线程安全是正交的概念），可能会导致麻烦。

我个人会欢迎在Windows上提供所有三种回调的API。

Answer 2

我的问题是：在创建它的线程或执行它的线程上执行的回调？

执行它的线程。

任何人都可以提供任何建议，请问如何使用回调来实现跨线程安全？

受互斥锁保护的简单std::queue<message>是最简单的解决方案。 Here就是一个很好的例子。

有回调没有做什么，但排队消息，并从您的主线程消耗它。