如何将第二个使用者添加到基于 pthread 的生产者-使用者设置中?

我目前有两个用于生产者-消费者设置的线程，它使用pthread_cond_wait()和pthread_cond_signal()在读取数据和处理数据之间交替。

假设我有一个锁、两个条件和一个布尔标志，该标志声明数据缓冲区中是否有数据：

pthread_mutex_t lock;
pthread_cond_t we_have_data;
pthread_cond_t we_need_data;
bool buffer_is_empty = true;

我有一个pthread_t使用以下函数生成数据(将数据读入缓冲区)：

static void* produce(void* arg) {
pthread_mutex_lock(&lock);
for (;;) {
while (!buffer_is_empty) {
pthread_cond_wait(&we_need_data, &lock);
}
pthread_mutex_unlock(&lock);
// read some data into our buffer
pthread_mutex_lock(&lock);
buffer_is_empty = false;
pthread_cond_signal(&we_have_data);
}
}

然后，我有第二个pthread_t，它在收到we_have_data信号时使用以下代码来使用该数据：

static void* consume(void* arg) {
pthread_mutex_lock(&lock);
for (;;) {
while (buffer_is_empty) {
pthread_cond_wait(&we_have_data, &lock);
}
pthread_mutex_unlock(&lock);
// process the data in our buffer
pthread_mutex_lock(&lock);
buffer_is_empty = true;
pthread_cond_signal(&we_need_data);
}
}

这工作正常。

我现在想做的是添加第三个线程，如果缓冲区包含某些数据，该线程确实处理来自consume()函数的数据。

我尝试添加第三个条件，但我的程序挂起。

我设置了一个条件和布尔标志：

bool processing_with_second_consumer;
pthread_cond_t we_need_to_process_data_with_another_consumer;

然后我修改消费者：

static void* consume(void* arg) {
pthread_mutex_lock(&lock);
for (;;) {
while (buffer_is_empty && !processing_with_second_consumer) {
pthread_cond_wait(&we_have_data, &lock);
}
pthread_mutex_unlock(&lock);
// process the data in our buffer
pthread_mutex_lock(&lock);
if (data_meets_our_conditions) {
processing_with_second_consumer = true;
pthread_cond_signal(&we_need_to_process_data_with_another_consumer);
}
buffer_is_empty = true;
pthread_cond_signal(&we_need_data);
}
}

然后我修改生产者以等待布尔值：

static void* produce(void* arg) {
pthread_mutex_lock(&lock);
for (;;) {
while (!buffer_is_empty && !processing_with_second_consumer) {
pthread_cond_wait(&we_need_data, &lock);
}
pthread_mutex_unlock(&lock);
// read some data into our buffer
pthread_mutex_lock(&lock);
buffer_is_empty = false;
pthread_cond_signal(&we_have_data);
}
}

并添加第三个线程以从消费者那里使用：

static void* consume_from_the_consumer(void* arg) {
pthread_mutex_lock(&lock);
for (;;) {
while (!buffer_is_empty && processing_with_second_consumer) {
pthread_cond_wait(&we_need_to_process_data_with_another_consumer, &lock);
}
pthread_mutex_unlock(&lock);
// do more specific processing of the data in our buffer
pthread_mutex_lock(&lock);
processing_with_second_consumer = false;
}
}

我似乎无法让程序正确退出——它基本上在消费者消费时处于无限循环中。

如何正确设置带有 pthread 条件的信令，以允许第三个(或第四个或第五个等)线程？