c++ 避免两个ROS用户回叫函数之间的数据竞争情况

jchrr9hc  于 2023-01-22  发布在  其他
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假设我们有两个ROS订阅者回调函数,每次从队列中提取新消息时都会调用回调函数,并且我们希望在另一个回调函数中使用回调函数的值,反之亦然。
我已经在一个类中实现了它,这个类有两个成员变量来存储我的数据。
我怀疑这两个回调之间可能存在争用情况。我尝试在下面创建一个简单的示例。

class <class_name>
{
public:
    <var_1_type> get_var_1() {
        return var_1;
    }
    set_var_1(const <var_1_type> value) {
        var_1 = value;
    }
    <var_2_type> get_var_2() {
        return var_2;
    }
    set_var_2(const <var_2_type> value) {
        var_2 = value;
    }

private:
    <var_1_type> var_1;
    <var_2_type> var_2;
    void callback_function_1(<msg_type> &msg_holder);
    void callback_function_2(<msg_type> &msg_holder);
};

void <class_name>::callback_function_1(<msg_type> &msg_holder)
{
    set_var_1(msg_holder.data);
    // Use var_1 and var_2 to create a new data, e.g.,
    <var_3_type> var_3 = get_var_1() * get_var_2();
    // Now we can publish the var_3, which is the output of the node.
    var_3_pub.publish(var_3);
}

void <class_name>::callback_function_2(<msg_type> &msg_holder)
{
    // Use the var_1 and msg_holder.data to calculate var_2, e.g.,
    <var_2_type> var_2_ = get_var_1() + msg_holder.data;
    set_var_2(var_2_);
}

int main(int argc, char** argv)
{
    // Instantiate an object of type <class_name>
    // Go into ros spin and let the callback functions do all the work.
    return 0;
}

在我的应用程序中,var_1var_2实际上是二维向量,可以看作是一个矩阵,我不希望一个回调函数修改矩阵的内容,而另一个回调函数正在使用它。
我对std::lock_guard<std::mutex> guard(mu);mu.lock();mu.unlock()的用法比较熟悉,但是我不能马上找到在这种情况下使用<mutex>的方法,欢迎您的帮助。

eqqqjvef

eqqqjvef1#

您只需在每个回调中使用相同的互斥体示例来使用Lock Guard,如下所示:

std::mutex mutex_;

void <class_name>::callback_function_1(<msg_type> &msg_holder)
{
    const std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
    //Locked code here
    //The mutex is automatically released when lock goes out of scope (function left)
}

void <class_name>::callback_function_2(<msg_type> &msg_holder)
{
    const std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
    //Locked code here
    //The mutex is automatically released when lock goes out of scope (function left)
}

在这个解决方案中,回调函数中的所有代码都是线程安全执行的。注意,你也可以通过创建一个更大的作用域{ ... }来锁定函数中更具体的部分。

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