fujuntang
2021-08-11 68d23225a38a35f1325eb39fa4ed5a005d5de473
src/queue/shm_queue.h
@@ -1,52 +1,56 @@
/**
 * encapsulate lock_free_queue, populate in userspace
 */
#ifndef __SHM_QUEUE_H__
#define __SHM_QUEUE_H__
#include "hashtable.h"
#include "lock_free_queue.h"
#include "logger_factory.h"
#include "sem_util.h"
#include "shm_allocator.h"
#include "usg_common.h"
// default Queue size
// #define LOCK_FREE_Q_DEFAULT_SIZE 16
#include "array_lock_free_sem_queue.h"
#include "lock_free_queue.h"
#include "bus_error.h"
template <typename ELEM_T> class SHMQueue {
private:
  const int KEY;
  const int mkey;
  hashtable_t * hashtable;
  // 是否是key对应的共享队列的真正拥有者,也就是说是bind到key上的,不是attach到key上的对象
  bool owner;
  size_t mqsize;
public:
  /// @brief constructor of the class
  SHMQueue(int key = 0, size_t qsize = LOCK_FREE_Q_DEFAULT_SIZE);
  SHMQueue(size_t qsize = 16);
  ~SHMQueue();
  void force_destroy();
  bool bind(int key, bool force) ;
  bool attach(int key);
  inline uint32_t size();
  int get_key();
  inline bool full();
  inline bool empty();
  uint32_t size();
  inline bool push(const ELEM_T &a_data);
  inline bool push_nowait(const ELEM_T &a_data);
  inline bool push_timeout(const ELEM_T &a_data,
                           const struct timespec *timeout);
  inline bool pop(ELEM_T &a_data);
  inline bool pop_nowait(ELEM_T &a_data);
  inline bool pop_timeout(ELEM_T &a_data, struct timespec *timeout);
  bool full();
  bool empty();
  inline ELEM_T &operator[](unsigned i);
  int push(const ELEM_T &a_data, const struct timespec *timeout=NULL, int flag=0);
  int pop(ELEM_T &a_data, const struct timespec *timeout=NULL, int flag=0);
 // @deprecate
  static size_t remove_queues_exclude(int keys[], size_t length);
  static size_t remove_queues(int keys[], size_t length);
  static size_t remove_queue(int key);
  ELEM_T &operator[](unsigned i);
private:
protected:
  /// @brief the actual queue-> methods are forwarded into the real
  ///        implementation
  LockFreeQueue<ELEM_T, SHM_Allocator> *queue;
private:
@@ -54,156 +58,120 @@
  SHMQueue<ELEM_T>(const SHMQueue<ELEM_T> &a_src);
};
// @deprecate
template <typename ELEM_T>
size_t SHMQueue<ELEM_T>::remove_queues_exclude(int keys[], size_t length) {
  hashtable_t *hashtable = mm_get_hashtable();
  std::set<int> *keyset = hashtable_keyset(hashtable);
  std::set<int>::iterator keyItr;
  LockFreeQueue<ELEM_T, SHM_Allocator> *mqueue;
  bool found;
  size_t count = 0;
  for (keyItr = keyset->begin(); keyItr != keyset->end(); keyItr++) {
    found = false;
    for (size_t i = 0; i < length; i++) {
      if (*keyItr == keys[i]) {
        found = true;
        break;
      }
    }
    if (!found) {
      // 销毁共享内存的queue
      mqueue = (LockFreeQueue<ELEM_T, SHM_Allocator> *)hashtable_get(hashtable, *keyItr);
      delete mqueue;
      hashtable_remove(hashtable, *keyItr);
      count++;
    }
  }
  delete keyset;
  return count;
}
template <typename ELEM_T>
size_t SHMQueue<ELEM_T>::remove_queues(int keys[], size_t length) {
  hashtable_t *hashtable = mm_get_hashtable();
  LockFreeQueue<ELEM_T, SHM_Allocator> *mqueue;
  size_t count = 0;
  for(int i = 0; i< length; i++) {
    // 销毁共享内存的queue
    mqueue = (LockFreeQueue<ELEM_T, SHM_Allocator> *)mm_get_by_key(keys[i]);
    delete mqueue;
    hashtable_remove(hashtable, keys[i]);
    count++;
  }
  return count;
}
SHMQueue<ELEM_T>::SHMQueue(size_t qsize): mqsize(qsize) {
template <typename ELEM_T>
size_t SHMQueue<ELEM_T>::remove_queue(int key) {
  int keys[] = {key};
  return remove_queues(keys, 1);
}
template <typename ELEM_T>
SHMQueue<ELEM_T>::SHMQueue(int key, size_t qsize) : KEY(key) {
  hashtable_t *hashtable = mm_get_hashtable();
  queue = (LockFreeQueue<ELEM_T, SHM_Allocator> *)hashtable_get(hashtable, key);
  if (queue == NULL || (void *)queue == (void *)1) {
    queue = new LockFreeQueue<ELEM_T, SHM_Allocator>(qsize);
    hashtable_put(hashtable, key, (void *)queue);
  }
  queue->reference++;
  hashtable = mm_get_hashtable();
  owner = false;
  mkey = 0;
  // queue = (LockFreeQueue<ELEM_T, SHM_Allocator> *)hashtable_get(hashtable, key);
  // if (queue == NULL || (void *)queue == (void *)1) {
  //   queue = new LockFreeQueue<ELEM_T, SHM_Allocator>(qsize);
  //   hashtable_put(hashtable, key, (void *)queue);
  // }
  // queue->reference++;
  // LoggerFactory::getLogger()->debug("SHMQueue constructor reference===%d", queue->reference.load());
}
template <typename ELEM_T> SHMQueue<ELEM_T>::~SHMQueue() {
  if(queue == NULL) {
     // queue已经销毁
    return;
  }
  LoggerFactory::getLogger()->debug("SHMQueue destroy");
  sem_wait(&(queue->mutex));
  queue->reference--;
  // LoggerFactory::getLogger()->debug("SHMQueue destructor  reference===%d",
  if (queue->reference.load() == 0) {
      delete queue;
      queue = NULL;
      hashtable_t *hashtable = mm_get_hashtable();
      hashtable_remove(hashtable, KEY);
      // 此时queue已经销毁,无需  sem_post(&(queue->mutex))
      // printf("SHMQueue destructor delete queue\n");
  } else {
      sem_post(&(queue->mutex));
  }
  
}
template <typename ELEM_T> void SHMQueue<ELEM_T>::force_destroy() {
  if(queue == NULL) {
    // queue已经销毁
    return;
  }
template <typename ELEM_T>
bool SHMQueue<ELEM_T>::bind(int key, bool force)  {
  SemUtil::dec(queue->mutex);
  delete queue;
  queue = NULL;
  hashtable_t *hashtable = mm_get_hashtable();
  hashtable_remove(hashtable, KEY);
  // 此时queue已经销毁,无需 SemUtil::inc(queue->mutex)
  void *tmp_ptr = hashtable_get(hashtable, key);
  if (tmp_ptr == NULL || tmp_ptr == (void *)1 || force) {
    queue = new LockFreeQueue<ELEM_T, SHM_Allocator>(mqsize);
    hashtable_put(hashtable, key, (void *)queue);
    mkey = key;
    owner = true;
    return true;
  }
  return  false;
}
template <typename ELEM_T> inline uint32_t SHMQueue<ELEM_T>::size() {
template <typename ELEM_T>
bool SHMQueue<ELEM_T>::attach(int key) {
  void *tmp_ptr = hashtable_get(hashtable, key);
  if (tmp_ptr == NULL || tmp_ptr == (void *)1) {
    return false;
  }
  mkey = key;
  queue =  (LockFreeQueue<ELEM_T, SHM_Allocator> *)tmp_ptr;
  return true;
}
template <typename ELEM_T> int SHMQueue<ELEM_T>::get_key() {
  return mkey;
}
template <typename ELEM_T> uint32_t SHMQueue<ELEM_T>::size() {
  return queue->size();
}
template <typename ELEM_T> inline bool SHMQueue<ELEM_T>::full() {
template <typename ELEM_T> bool SHMQueue<ELEM_T>::full() {
  return queue->full();
}
template <typename ELEM_T> inline bool SHMQueue<ELEM_T>::empty() {
template <typename ELEM_T> bool SHMQueue<ELEM_T>::empty() {
  return queue->empty();
}
template <typename ELEM_T>
inline bool SHMQueue<ELEM_T>::push(const ELEM_T &a_data) {
  return queue->push(a_data);
}
template <typename ELEM_T>
inline bool SHMQueue<ELEM_T>::push_nowait(const ELEM_T &a_data) {
  return queue->push_nowait(a_data);
int SHMQueue<ELEM_T>::push(const ELEM_T &a_data, const struct timespec *timeout, int flag) {
  int rv = queue->push(a_data, timeout, flag);
  if(rv == 0) {
    return 0;
  }
  if(rv == ETIMEDOUT)
    return EBUS_TIMEOUT;
  else {
    LoggerFactory::getLogger()->error("LockFreeQueue push_timeout: %s", bus_strerror(rv));
    return rv;
  }
}
template <typename ELEM_T>
inline bool SHMQueue<ELEM_T>::push_timeout(const ELEM_T &a_data,
                                           const struct timespec *timeout) {
int SHMQueue<ELEM_T>::pop(ELEM_T &a_data, const struct timespec *timeout, int flag) {
  return queue->push_timeout(a_data, timeout);
}
  int rv = queue->pop(a_data, timeout, flag);
  if(rv == 0) {
    return 0;
  }
template <typename ELEM_T> inline bool SHMQueue<ELEM_T>::pop(ELEM_T &a_data) {
  // printf("SHMQueue pop before\n");
  int rv = queue->pop(a_data);
  // printf("SHMQueue after before\n");
  if(rv == ETIMEDOUT)
    return EBUS_TIMEOUT;
  else {
    LoggerFactory::getLogger()->error("LockFreeQueue pop_timeout: %s", bus_strerror(rv));
    return rv;
  }
  return rv;
}
template <typename ELEM_T>
inline bool SHMQueue<ELEM_T>::pop_nowait(ELEM_T &a_data) {
  return queue->pop_nowait(a_data);
}
template <typename ELEM_T>
inline bool SHMQueue<ELEM_T>::pop_timeout(ELEM_T &a_data,
                                          struct timespec *timeout) {
  return queue->pop_timeout(a_data, timeout);
}
template <typename ELEM_T>
inline ELEM_T &SHMQueue<ELEM_T>::operator[](unsigned i) {
ELEM_T &SHMQueue<ELEM_T>::operator[](unsigned i) {
  return queue->operator[](i);
}
#endif