如何在的TVar

Question

背景

添加一個終結在回答question，我建立和uploaded a bounded-tchan（不會有適合我上傳jnb's version）。如果名稱不夠，則有界tchan（BTChan）是具有最大容量的STM通道（如果通道處於容量，則寫入塊）。

最近，我收到了添加像在regular TChan's中的dup功能的請求。從而開始了這個問題。

的BTChan看起來如何

BTChan的簡化（實際上非​​功能性）的觀點是下面。

data BTChan a = BTChan 
    { max :: Int 
    , count :: TVar Int 
    , channel :: TVar [(Int, a)] 
    , nrDups :: TVar Int 
    } 

你寫信給你包括元組的DUP（nrDups）的數量的頻道每次 - 這是一個「單獨的元素計」，這表明有多少讀者已經得到了這個元素。

每個閱讀器都會減少它讀取的元素的計數器，然後將它的讀指針移動到列表中的下一個元素。如果閱讀器將計數器遞減到零，則count的值將遞減以正確反映通道上的可用容量。

要清楚所需的語義：通道容量指示通道中排隊的元素的最大數量。任何給定的元素都會排隊，直到每個dup的讀者都已收到該元素。沒有元素應該排隊等候GCed dup（這是主要問題）。

例如，讓有一個信道的3名的DUP（C1，C2，C3）爲2容量，其中2項被寫入信道，那麼所有項被讀出的c1和c2。頻道仍然已滿（0剩餘容量），因爲c3尚未消耗其副本。在任何時間點，如果所有對c3的引用都被刪除（因此c3爲GCed），則應釋放容量（在此情況下恢復爲2）。

這裏的問題：假設我有以下代碼

c <- newBTChan 1 
_ <- dupBTChan c -- This represents what would probably be a pathological bug or terminated reader 
writeBTChan c "hello" 
_ <- readBTChan c 

導致BTChan的樣子：

在讀計數 "hello"末

BTChan 1 (TVar 0) (TVar []) (TVar 1)    --> -- newBTChan 
BTChan 1 (TVar 0) (TVar []) (TVar 2)    --> -- dupBTChan 
BTChan 1 (TVar 1) (TVar [(2, "hello")]) (TVar 2) --> -- readBTChan c 
BTChan 1 (TVar 1) (TVar [(1, "hello")]) (TVar 2)  -- OH NO! 

通知仍然1 ？這意味着該消息不會被視爲消失（即使它會在實際實施中得到GCed），我們的count也不會減少。由於通道處於容量狀態（最多1個元件），因此寫入器將始終阻止。

我想每次調用創建的終結器dupBTChan。當收集一個重複的（或原始的）通道時，剩餘的要在該通道上讀取的所有元素將獲得每個元素的計數遞減，並且nrDups變量將遞減。因此，將來的寫入將具有正確的count（不會爲GCed通道未讀取的變量保留空間的count）。

解決方案1 ​​ - 手動資源管理（我想避免的）

JNB的有界tchan實際上有這個原因手動資源管理。請參閱cancelBTChan。我正在努力爲用戶弄錯一些東西（不是說手動管理在許多情況下不是正確的做法）。

解決方案2 - 通過阻斷對TVars使用異常（GHC不能做到這一點我多麼希望）

編輯這個解決方案，和解決方案3這僅僅是一個分拆，不行！由於bug 5055（WONTFIX），GHC編譯器向兩個被阻塞的線程發送異常，即使其中有一個是足夠的（這在理論上是可確定的，但在GHC GC中不可行）。

如果獲得BTChan的所有方法都是IO，我們可以在一個線程中讀取/重試給定的BTChan唯一的額外（虛擬）TVar字段。當所有其他對TVar的引用都被刪除時，新線程將捕獲異常，所以它會知道何時遞減nrDups和個別元素計數器。這應該工作，但是我的力量所有用戶使用IO得到他們BTChan S：

data BTChan = BTChan { ... as before ..., dummyTV :: TVar() } 

dupBTChan :: BTChan a -> IO (BTChan a) 
dupBTChan c = do 
     ... as before ... 
     d <- newTVarIO() 
     let chan = BTChan ... d 
     forkIO $ watchChan chan 
     return chan 

watchBTChan :: BTChan a -> IO() 
watchBTChan b = do 
    catch (atomically (readTVar (dummyTV b) >> retry)) $ \e -> do 
    case fromException e of 
     BlockedIndefinitelyOnSTM -> atomically $ do -- the BTChan must have gotten collected 
      ls <- readTVar (channel b) 
      writeTVar (channel b) (map (\(a,b) -> (a-1,b)) ls) 
      readTVar (nrDup b) >>= writeTVar (nrDup b) . (-1) 
     _ -> watchBTChan b 

編輯：是的，這是一個貧窮的芒終結，我沒有什麼特別的原因，以避免使用addFinalizer。這將是同樣的解決方案，仍然強迫使用IO afaict。

解決方案3：比液2一個清潔的API，但GHC仍然沒有通過調用initBTChanCollector，將監視一組，這些假TVars（從溶液2支持

用戶啓動管理器線程）並進行必要的清理。基本上，它將IO推入另一個線程，該線程知道通過全局（unsafePerformIO編輯）TVar做什麼。事情基本上像解決方案2一樣工作，但是BTChan's的創建仍然可以是STM。運行initBTChanCollector失敗會導致任務隨着進程的運行而不斷增長（空間泄漏）。

解決方案4：絕不允許丟棄BTChan小號

這類似於忽視的問題。如果用戶從不放棄重複BTChan則問題消失。

解決方案5 我看到ezyang的答案（完全有效和讚賞），但真的想保持目前的API只是一個「DUP」功能。

**解決方案6 ** 請告訴我有更好的選擇。

編輯： 我implemented solution 3（沒有經過測試的alpha版本），並使得全球本身處理的潛在空間泄露一個BTChan - 這瓚應該可能有容量爲1所以忘了運行init顯示了非常快的，但是這一個小小的變化。這在GHCi（7.0.3）中起作用，但似乎是偶然的。 GHC會向兩個被阻塞的線程（有效的線程讀取BTChan和正在監視的線程）拋出異常，所以如果您在另一個線程拋棄它時引用了BTChan而被阻止，那麼您就死掉了。

Answer 1

這裏是另一種解決方案：要求所有對有界通道重複的訪問都被一個函數括起來，該函數在退出時（通過異常或通常）釋放其資源。您可以使用具有rank-2跑步者的monad來防止重複頻道泄漏。這仍然是手動的，但類型系統使得做淘氣的事情變得困難很多。

你真的不想依靠真正的IO終結器，因爲GHC不能確定什麼時候可以運行終結器：儘管你知道它可能會等到程序結束之前運行終結器，這意味着直到那時你陷入僵局。