消费者/生产者样式记录器中的同步错误

Question

我看到很多这样的问题，但没有人帮助我，所以我发布了我的。

我为多线程日志记录做了一个记录器。只有一个线程（在创建第一个记录器时创建。）处理来自许多线程的日志消息，并使用条件变量同步缓冲区。一个用于push()，一个用于pop()。

它看起来工作正常，但在短时间内发出太多消息时它不起作用。

这是来自xutility的异常消息。

Exception thrown: read access violation.
_Pnext was 0xFFFFFFFFFFFFFFFF.

这是我的代码。

logger.h

class ConsoleLogger
{
private:
    static Buffer<std::string, 1000> buffer;
    uint32_t curLine = 0;
    static bool instantiated;
    std::mutex logLock;
    std::string prefix;
    std::ostringstream logStream;

    // creates log thread one very first logger calls constructor
    void createLogThread();
    // keeps logging incoming logs
    static void logThreadFunc();

public:
    ConsoleLogger();
    void setPrefix(const std::string_view& newPrefix);

    template<typename T, typename... Types>
    void log(T log1, Types... logs) {
        {
            std::scoped_lock<std::mutex> lock(logLock);
            noLog = false;

            logStream.clear();
            logStream.str("");
            logStream << prefix << "#" << curLine << "\t" << std::this_thread::get_id() << "\t";
            ++curLine;

            logMessage(log1, logs...);
        }
    }

private:
    void logMessage() {
        logStream << "\n";

        std::string* str = new std::string{ logStream.str() };

        buffer.push(str);
    }

    template<typename T, typename... Types>
    void logMessage(T log1, Types... logs) {
        logStream << log1;
        logMessage(logs...);
    }
};

logger.cpp

Buffer<std::string, 1000> ConsoleLogger::buffer;

void ConsoleLogger::logThreadFunc() {
    while (true) {
        std::string* log = buffer.pop();
        if (log == nullptr) {
            std::cerr << "log was nullptr" << std::endl;
            continue;
        }
        std::cout << *log;
        delete log;          <-------------throws exception

    }
}

buffer.h

template<class T, uint64_t Qsize>
class Buffer
{
private:
    T* arrayPtr[Qsize];
    uint64_t head;
    uint64_t tail;
    static const uint64_t mask = Qsize - 1;

    std::condition_variable condEmpty;
    std::condition_variable condOverflow;
    std::mutex mtx;
public:
    Buffer();

    void push(T* x);
    T* pop();
};

template <class T, uint64_t Qsize>
Buffer<T, Qsize>::Buffer() : head(0),
                             tail(0)
{}

template <class T, uint64_t Qsize>
void Buffer<T, Qsize>::push(T* x)
{
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);

    condOverflow.wait(lock, [this]() {
        return tail + Qsize > head;
        });

    arrayPtr[head++ & mask] = x;

    lock.unlock();
    condEmpty.notify_one();
}

template <class T, uint64_t Qsize>
T* Buffer<T, Qsize>::pop()
{
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);

    condEmpty.wait(lock, [this]() {
        return tail < head;
        });

    T* x = arrayPtr[tail++ & mask];

    lock.unlock();
    condOverflow.notify_one();

    return x;
}

在过去的几天里我一直试图解决这个问题，但我不知道为什么会这样。我认为它一直试图访问已经删除的内存。我测试时没有删除，它记录了已打印的相同消息。

任何建议或帮助都会非常感激。

Answer 1

你应该明确地将arrayPtr的元素归零

template <class T, uint64_t Qsize>
Buffer<T, Qsize>::Buffer() : head(0),
                             tail(0)
{
    for (uint64_t i = 0; i < Qsize; i++)
        arrayPtr[i] = nullptr;
}