C++ C++/Boost：跨多个方法（getter）调用同步对资源的访问

我不确定这是否是一个关于编程技术或设计的问题，但我愿意听取建议

问题是：我想在数据源（传感器）和消费者之间创建一个抽象层。其思想是消费者只“知道”不同传感器类型的接口（抽象基类）。每种传感器类型通常由几个单独的值组成，这些值都有各自的getter方法

作为一个例子，我将使用一个简化的GPS传感器

class IGpsSensor {

    public:
        virtual float getLongitude() = 0;
        virtual float getLatitude() = 0;
        virtual float getElevation() = 0;

        // Deviations
        virtual float getLongitudeDev() = 0;
        virtual float getLatitudeDev() = 0;
        virtual float getElevationDev() = 0;

        virtual int getNumOfSatellites() = 0;
};

由于传感器的更新是由不同的线程完成的（细节取决于接口的实现），因此同步getter和更新方法似乎是确保一致性的合理方法

到目前为止还不错。在大多数情况下，这种级别的同步应该足够了。但是，有时可能需要获取多个值（使用连续的getXXX（）调用），并确保其间没有发生更新。这是否必要（以及哪些价值观很重要）取决于消费者

按照这个例子，在很多情况下，只知道经度和纬度很重要（但希望两者都与相同的update（）相关）。我承认这可以通过将它们组合成一个“Position”类或结构来实现。但消费者也可能将传感器用于更复杂的算法，并需要偏差

现在我在想，什么才是正确的方法呢

我能想到的解决方案是：

• 将所有可能的值分组到一个结构（或类）中，并添加一个额外的（同步的）getter，一次返回所有值的副本-对于我来说，如果可能只需要10个值中的2个或3个，这似乎是很多不必要的开销

• 添加一个方法，返回对数据源中使用的互斥体的引用，以允许使用者锁定-这感觉不像是“好的设计”。由于getter已经同步，因此必须使用递归互斥。然而，我假设有多个读卡器，但只有一个写卡器，因此我更愿意在这里使用共享互斥

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感谢您的帮助。

可能的解决方案：从

class Transaction {
  pthread_mutex_t mtx;
  // constructor/destructor
public:
  void beginTransaction() { pthread_mutex_lock(&mtx); } // ERROR CHECKING MISSING
  void endTransaction() { pthread_mutex_unlock(&mtx); } // DO ERROR CHECKING
protected:
  // helper method
  int getSingle(int *ptr)
  { int v; beginTransaction(); v=*ptr; endTransaction(); return v; }
};

如果需要读取多个值，请使用begin/endTransaction方法。要定义getValue函数，只需使用指向相应成员的指针调用getSingle[这只是一种方便的方法，这样您就不必在每个getValue函数中调用begin/endTransaction。]

您需要充实一些细节，因为如果getValue函数使用begin/endTransaction，您将无法在事务中调用它们。（除非将互斥锁配置为递归，否则只能锁定一次。）

公开“读卡器”接口如何？要获取reader对象，可以执行以下操作：

const IGpsSensorReader& gps_reader = gps_sensor.getReader();

{ //block that accesses attributes
   const IGpsSensorReader& gps_reader = gps_sensor.getReader();
   //read whatever values from gps_reader it needs
} //closing the scope will destruct gps_reader, causing an unlock

IGpsSensor类可以访问IGpsSensor类的受保护成员。建造时，它将获得锁。一旦破坏，它将释放锁。访问器可以执行以下操作：

const IGpsSensorReader& gps_reader = gps_sensor.getReader();

{ //block that accesses attributes
   const IGpsSensorReader& gps_reader = gps_sensor.getReader();
   //read whatever values from gps_reader it needs
} //closing the scope will destruct gps_reader, causing an unlock

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您还可以向执行更新的线程公开getWriter方法。在内部，您可以使用boost来协调读写器之间的访问。

我在一些简单项目中使用的一种技术是只提供对代理对象的访问。此代理对象在其生存期内持有一个锁，并为我的数据提供实际接口。此访问本身不进行同步，因为它仅通过已适当锁定的代理可用。我从来没有尝试过将其扩展到一个全面的项目，但它似乎对我的目的起到了很好的作用

谢谢你的主意。我认为，这本质上与“分发”互斥体本身相同，但对于互斥体，消费者可以使用类似于boost的scoped_lock的东西来获得锁RAII样式。正如我在最初的帖子中所说，递归锁的需要会阻止使用共享锁进行多读/单写访问。我认为你太抽象了。我们无法为Value1、Value2和Value3设计接口，其中一些可能偶尔有连接。如果中间层（代理）要有用，它必须知道何时以及如何使用。我编辑了原始文章，使其不那么抽象。这些值之间有联系，但代理不知道消费者真正需要哪些值。我喜欢读者界面的想法。然而，我正在努力实现。为了使示例正常工作，getReader（）必须按值返回IGpsSensorReader（以创建一个临时引用，该引用将在以后销毁读取器）。但是因为它是一个不应该工作的接口。但也许我这里遗漏了什么……返回共享的ptr如何？或者IGpsSensorReader可以使用IGpsSensor参考：

IGpsSensorReader阅读器（gps传感器）；//锁定传感器常数float fLongitude=reader.getLongitude（）