C++ 线程安全、无数据竞争、无延迟的共享容器（循环缓冲区）

我面临以下情况（我必须承认我太笨了，无法相信自己能独自解决问题。）我有线程A，它偶尔会创建新的cv:：Mat对象供线程B使用。我需要一个线程安全的容器C（在本例中是一个boost:：circular_缓冲区），它将保存线程a生成的cv:：Mat对象。然后，线程B需要不断迭代C中的所有项以生成动画。因此，我需要一个线程安全的C，它将不允许数据竞争，但也会导致线程B的动画没有（理想情况下）或非常小（如果不可能）的延迟->我不希望线程B在线程a更新C时冻结。我能想到的最好办法是：

#include <boost/circular_buffer.hpp>
#include <opencv2/core.hpp>
#include <boost/core/noncopyable.hpp>
#include <memory>
#include <type_traits>
#include <algorithm>

using im_buf = boost::circular_buffer<cv::Mat>;
class ImageBuffer : private boost::noncopyable { 
private:
  im_buf buffer;
  std::mutex mtx;
  std::unique_lock<std::mutex> lock;
public:
  // operator<< accepting cv::Mat, cv::Mat& and cv::Mat&&
  template <class T,
    class = typename std::enable_if
    <std::is_same<cv::Mat, typename std::decay<T>::type>
     ::value>::type>
   void operator<<(T&& mat) {
      lock.lock();
      buffer.push_back(std::forward<T>(mat));
      lock.unlock();
    }
    template <typename Func> // excpect callable objects only
    inline void iterate(Func func) {
      lock.lock();
      std::for_each(buffer.begin(),buffer.end(),func);
      lock.unlock();
    }
    inline ImageBuffer():
      buffer {settings::max_images_in_loop},
      mtx {},
      lock {mtx} {}
    ~ImageBuffer()=default;
    ImageBuffer(const ImageBuffer&&)=delete; 
    ImageBuffer& operator=(const ImageBuffer&&)=delete;  
};

#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
使用im_buf=boost:：circular_buffer；
类ImageBuffer:private boost:：不可复制{
私人：
缓冲区；
std：：互斥mtx；
std：：唯一的_锁；
公众：
//操作符如果您的问题是动画，那么您担心的是错误的事情。互斥锁适合您的目的-不要担心延迟

理想情况下，您需要以60帧/秒的速度制作画面。根据您的应用程序，您可能只需要20帧/秒。在数字电影出现之前，电影院仅播放24帧/秒

60fps意味着您有16毫秒的时间来渲染帧。在1GHz处理器上，有1600万个时钟周期。为了避免由于其他进程而导致的口吃，您需要使用少于一半的时间，例如400-800万个周期，因此50%到75%的处理器时间是空闲的，而渲染帧只需要4-8毫秒的处理器时间

等待其他线程、互斥体或其他资源只会在导致您错过下一帧的截止日期时影响动画

如果由于互斥，线程每隔几帧就要等待数万个时钟周期，这不会影响渲染，因为在下一帧显示在屏幕上之前，您还有足够的时间。
如果您的问题是动画，您担心的是错误的事情。互斥适合您的目的-不要担心拖延

理想情况下，您需要以60帧/秒的速度制作画面。根据您的应用程序，您可能只需要20帧/秒。在数字电影出现之前，电影院仅播放24帧/秒

60fps意味着您有16毫秒的时间来渲染帧。在1GHz处理器上，有1600万个时钟周期。为了避免由于其他进程而导致的口吃，您需要使用少于一半的时间，例如400-800万个周期，因此50%到75%的处理器时间是空闲的，而渲染帧只需要4-8毫秒的处理器时间

等待其他线程、互斥体或其他资源只会在导致您错过下一帧的截止日期时影响动画

如果你的线程每隔几帧就要等待一次，由于互斥锁的原因需要等待数万个时钟周期，这不会影响你的渲染，因为在下一帧显示在屏幕上之前，你还有很多时间。
你的
lock
成员变量实际上应该是每个函数中的局部变量。如果你这样做了您也不需要显式解锁，当作用域离开时会发生这种情况。请查看和的使用示例。您可以检查以查看互斥锁是否已锁定。如果互斥锁已锁定，请继续其过程。如果互斥锁未锁定，请迭代所有项以生成动画。
std:：互斥mtx；
不带
#包括"
？不，奇怪-它可能隐式包含在其他一些标题中。您的
lock
成员变量实际上应该是每个函数中的局部变量。如果这样做，您也不需要显式解锁，它会在离开作用域时发生。请查看和的用法示例。您可以检查以查看互斥锁是否为locked.如果互斥锁被锁定，B继续其过程。如果互斥锁未被锁定，B迭代所有项以生成动画。如果
std:：mutex mtx；
没有
#include“
，则不会出现错误？不，奇怪-它可能隐式包含在其他一些头中