探索实时编程的新可能：Farbot - 实时代码设计模式库

项目介绍

Farbot 是一个专为实时计算设计的代码模式集合，它在2019年的C++会议中首次亮相。这个开源库提供了一种安全高效的方式来在实时线程和非实时线程之间共享数据，并确保在高性能计算环境下保持稳定性。通过 Farbot 库，你可以利用预先封装好的设计模式，如 RealtimeObject 和 fifo，轻松管理多线程环境中的数据交互，同时避免潜在的并发问题。

项目技术分析

RealtimeObject

RealtimeObject<T, RealtimeObjectOptions> 类模板让你可以在实时线程与非实时线程之间共享类型为 T 的数据。根据非类型模板参数 RealtimeObjectOptions 的设置，数据可以被实时或非实时线程修改。通过 ScopedAccess 辅助类，我们可以确保只有指定类型的线程才能访问和修改数据，从而实现线程间的同步。

fifo

fifo 是一个强大的实时安全环形缓冲区，支持单生产者/消费者或多生产者/消费者的模式。你可以选择在满溢（push）或空出（pop）时执行的操作：返回错误或覆盖/返回默认值。这些选项可以独立于消费者和生产者设置。此外，根据配置，push 或 pop 操作可能实现无等待。

AsyncCaller

AsyncCaller 类允许你在实时线程上延迟执行一个lambda函数，将其安排到非实时线程处理，特别适用于执行可能影响实时性的操作，如日志记录或资源释放。

项目及技术应用场景

• 音频和视频处理应用：在实时音频处理中，你可能需要在一个实时线程上进行信号处理，而在非实时线程上更新滤波器参数。
• 游戏开发：游戏引擎中的物理模拟和渲染可以利用这些工具来确保流畅性能。
• 控制系统：实时控制系统中需要保证响应速度，而外部参数调整则可在非实时线程上完成。

项目特点

• 安全性：Farbot 提供了线程安全的数据交换机制，避免了数据竞争和死锁。
• 高效性：设计考虑了实时系统的性能要求，许多操作都是无等待或近似无等待的。
• 灵活性：可以根据具体需求定制实时对象的行为，如设置只读或可变权限。
• 易用性：API 设计简洁明了，易于理解和集成到现有项目中。

通过采用 Farbot 库，开发者可以更专注于他们的核心业务逻辑，而不是底层线程同步和数据交换的问题。无论你是经验丰富的 C++ 开发者还是初学者，这都将是一个极有价值的工具，帮助你构建更加健壮、高效的实时应用程序。现在就加入 Farbot 社区，体验实时编程的魅力吧！