Программы 10.4 и 10.5 представляют функции очереди и программу, которая их использует.
Программа 10.3. SynchObj.h: часть 2 — объявления объекта очереди/* Объявления структуры обычной ограниченной синхронизированной очереди.*/
/* Очереди закольцованы и реализованы в виде массивов с индексацией */
/* последнего и первого сообщений. */
/* Кроме того, каждая очередь содержит защитный мьютекс и */
/* переменные условий "очередь не пуста" и "очередь не заполнена". */
/* Наконец, имеется указатель массива сообщений произвольного типа. */
typedef struct queue_tag { /* Универсальная очередь. */
HANDLE q_guard; /* Защита блока сообщения. */
HANDLE q_ne; /* Очередь не пуста. Вручную сбрасываемое событие. (Автоматически сбрасываемое событие для "сигнальной модели".) */
HANDLE q_nf; /* Очередь не заполнена. Вручную сбрасываемое событие. (Автоматически сбрасываемое событие для "сигнальной модели".) */
volatile DWORD q_size; /* Максимальный размер очереди. */
volatile DWORD q_first; /* Индекс первого сообщения. */
volatile DWORD q_last; /* Индекс последнего сообщения. */
volatile DWORD q_destroyed; /* Получатель сообщений очереди завершил выполнение. */
PVOID msg_array; /* Массив q_size сообщений. */
} queue_t;
/* Функции управления очередью. */
DWORD q_initialize(queue_t *, DWORD, DWORD);
DWORD q_destroy(queue_t *);
DWORD q_destroyed(queue_t *);
DWORD q_empty(queue_t *);
DWORD q_full(queue_t *);
DWORD q_get(queue_t *, PVOID, DWORD, DWORD);
DWORD q_put(queue_t *, PVOID, DWORD, DWORD);
DWORD q_remove(queue_t *, PVOID, DWORD);
DWORD q_insert(queue_t *, PVOID, DWORD);
В программе 10.4 представлены такие функции, как q_initialize и q_get, прототипы которых описаны в конце программы 10.3. Обратите внимание, что функции q_get и q_put обеспечивают синхронизацию доступа, а функции q_remove и q_insert, которые вызываются первыми двумя функциями, сами по себе не являются синхронизированными и могут быть использованы в однонитевых программах. В первых двух функциях предусмотрена возможность использования конечных интервалов ожидания, что требует незначительного расширения модели переменных условий.
q_empty и q_full — две другие важные функции, которые используются для реализации предикатов переменных условий.
Данная реализация использует функцию PulseEvent и вручную сбрасываемые события (широковещательная модель), так что все события уведомляются о том, что очередь не пуста или не заполнена.
Замечательной особенностью этой реализации является симметрия функций q_get и q_put. Обратите внимание хотя бы на то, как в этих функциях используются предикаты пустой и заполненной очередей или события. Подобная простота не только восхитительна сама по себе, но и имеет благоприятные практические последствия, облегчающие написание, понимание и сопровождение программы, и все это было достигнуто за счет использования модели переменных условий.
Наконец, те, кто программирует на C++, легко сообразят, что приведенный код может быть использован для создания класса синхронизированной очереди; именно это вам и предлагается сделать в упражнении 10.8.
Программа 10.4. QueueObj.с: функции управления очередью/* Глава 10. QueueObj.c. */
/* Функции очереди */
#include "EvryThng.h"
#include "SynchObj.h"
/* Функции управления конечной ограниченной очередью. */
DWORD q_get(queue_t *q, PVOID msg, DWORD msize, DWORD MaxWait) {
if (q_destroyed (q)) return 1;
WaitForSingleObject(q->q_guard, INFINITE);
while (q_empty(q)) {
SignalObjectAndWait(q->q_guard, q->q_ne, INFINITE, FALSE);
WaitForSingleObject(q->q_guard, INFINITE);
}
/* Удалить сообщение из очереди. */
q_remove(q, msg, msize);
/* Сигнализировать о том, что очередь не заполнена, поскольку мы удалили сообщение. */
PulseEvent(q->q_nf);
ReleaseMutex(q->q_guard);
return 0;
}
DWORD q_put(queue_t *q, PVOID msg, DWORD msize, DWORD MaxWait) {
if (q_destroyed(q)) return 1;
WaitForSingleObject(q->q_guard, INFINITE);
while(q_full(q)) {
SignalObjectAndWait(q->q_guard, q->q_nf, INFINITE, FALSE);
WaitForSingleObject(q->q_guard, INFINITE);
}
/* Поместить сообщение в очередь. */
q_insert(q, msg, msize);
/* Сигнализировать о том, что очередь не пуста; мы вставили сообщение.*/
PulseEvent (q->q_ne);
/* Широковещательная модель CV. */
ReleaseMutex(q->q_guard);
return 0;
}
DWORD q_initialize(queue_t *q, DWORD msize, DWORD nmsgs) {
/* Инициализация очереди, включая ее мьютекс и события. */
/* Выделить память для всех сообщений. */