Создание независимого потока отрисовки с использованием pthreads (C ++)

Question

Я работаю над графическим приложением, которое выглядит примерно так:

while (Simulator.simulating)
{
    Simulator.update();
    InputManager.processInput();
    VideoManager.draw();
}

Я делаю это несколько раз в секунду, и в подавляющем большинстве случаев мои вычисления будут занимать 90 - 99% моего времени обработки.То, что я хотел бы сделать, это вынуть функции processInput и draw и заставить каждую из них работать независимо.

Таким образом, я могу иметь поток ввода, всегда проверяющий ввод (с разумной скоростью), и отрисовкупоток пытается перерисовать с заданной частотой кадров.

Симулятор уже (внутренне) многопоточный, и нет проблем с несколькими потоками, записывающими в одни и те же данные (каждый обрабатывает сегмент).

Моя проблема в том, что я не уверен, как правильно это сделать.Как правильно инициализировать мой pthread_t и связанный с ним pthread_attr_t, чтобы поток работал без блокировки того, что я делаю?Другими словами, как я могу создать два потока, каждый из которых выполняет бесконечный цикл?

Чтобы обобщить еще больше, я пытаюсь выяснить, как это сделать:

for (int i = 0; i < threads; i++)
    pthread_create(&th[i], NULL, func[i], NULL)

for (int i = 0; i < threads; i++)
    pthread_join(th[i], NULL);

Где func [i] - это произвольная функция, которая выполняется в бесконечном цикле и выполняет какую-то произвольную вещь.

Любая помощь или даже ссылка приветствуются, спасибо!

Редактировать: я должен упомянуть об этомЭто интерактивный симулятор, поэтому мне нужно, чтобы два бесконечных цикла работали независимо друг от друга.Кажется, я бегу только сразу.

Answer 1

Двойная буферизация - ваш друг здесь. Есть 2 буфера данных. Один из них - буфер рисования, а другой - буфер вычислений. Когда вы закончите вычисления, подождите, пока закончится текущий розыгрыш, а затем поменяйте местами буферы. Теперь он продолжит рисовать вновь рассчитанные данные, пока вы вычисляете данные следующих кадров. Рисование и симуляция теперь почти полностью отделены ...

Answer 2

Сначала я бы предложил использовать boost :: thread в отличие от pthreads, так как вы используете C ++. С boost::thread вы можете сделать что-то вроде этого:

#include <boost/thread.hpp>

void input_thread()
{
    //...
}

void draw_thread()
{
    //...
}

int main()
{
    boost::thread input_th(&input_thread);
    boost::thread draw_th(&draw_thread);

    input_th.join();
    draw_th.join();

    return 0;
}

Конструктор boost::thread автоматически порождает новый поток и вызывает переданную функцию. Вы также можете использовать функции-члены как потоки, используя boost :: bind . Функциональные блоки объединения до выхода из потока. Это необходимо, потому что, если main() завершается, все ваши потоки уничтожаются.

Надеюсь, это поможет вам начать, но самая сложная часть - это синхронизация (обмен данными между потоками). Я предлагаю вам взглянуть на документацию для мьютексов и условных переменных. Помните, что вам нужно убедиться, что только один поток записывает в одну и ту же область памяти одновременно. Мьютексы помогают решить эту проблему. Условные переменные помогают, позволяя вам сигнализировать и ждать сигналов между потоками.

Например, во входном потоке вы можете заполнить буфер вводом, а затем использовать переменную условия, чтобы сообщить потоку отрисовки, что ввод готов. В каждом потоке мьютекс должен быть заблокирован при доступе к буферу, чтобы он не перезаписывался входным потоком, пока поток вывода пытается его прочитать. Как предположил Гоз, двойной буфер сделает это проще и, вероятно, более эффективным.