waveInAddBuffer死锁的大雷办理

项目场景：

从来没有一个bug让我这么抓狂，足足查了3天3夜，官方文档翻了一遍说的根本无用。具体项目就是使用waveIn系列函数获取windows体系麦克风数据，固然windows上有好几种方法获取麦克风数据，我终极还是选择了它。

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标题形貌

我用异步回调函数方法来获取数据，固然还可以接纳直接方法来获取数据，这里就不多说了，可以看下官方文档。回调部门雷同下面如许：

1. void CALLBACK waveInProc(HWAVEIN hwi, UINT uMsg, DWORD_PTR dwInstance, DWORD_PTR dwParam1, DWORD_PTR dwParam2) {
2.     if (uMsg == WIM_DATA) {
3.         if (pcm_mutex.try_lock()) {
4. #ifndef NDEBUG
5.             std::cout << "producer acquired" << std::endl;
6. #endif
7.             auto pwh = (LPWAVEHDR) dwParam1;
8.             if (pwh->lpData && pwh->dwBytesRecorded > 0) {
9.                 pcm_str.assign(pwh->lpData, pwh->dwBytesRecorded);
10.                 waveInAddBuffer(hwi, pwh, sizeof(WAVEHDR));
11.             } else {
12.                 std::cerr << "wave data invalid" << std::endl;
13.             }
14. #ifndef NDEBUG
15.             std::cout << "producer released" << std::endl;
16. #endif
17.             pcm_mutex.unlock();
18.             conn.notify_one();
19.             this_thread::sleep_for(std::chrono::microseconds{1});
20.         }
21.     } else if (uMsg == WIM_CLOSE) {
22.         std::cout << "wave close" << std::endl;
23.     } else if (uMsg == WIM_OPEN) {
24.         std::cout << "wave open" << std::endl;
25.     } else {
26.         std::cerr << "unknown option" << std::endl;
27.     }
28. }

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真正的标题来了，正常使用肯定没标题，但是偏偏我的标题别人不肯定碰到，我须要切换麦克风，也就是说我有一种需求电脑上同时连着几个麦克风，我须要根据场景切换到差异的麦克风上去。
不要猜疑我为什么会有多个麦克风，客户要求的，注意：好戏要登场了！
我获取装备的方法和别人一样，就像下面的代码：

1. auto rc = waveInOpen(&hWaveIn, WAVE_MAPPER, &wfx, (DWORD_PTR) waveInProc, 0, CALLBACK_FUNCTION);

复制代码

这是官方接口的写法，这么写在绝大多数场景下都是没标题标。标题出在什么地方呢？就是这个参数：WAVE_MAPPER，先看看官方的表明：

1. MMRESULT waveInOpen(
2.   LPHWAVEIN       phwi,
3.   UINT            uDeviceID,
4.   LPCWAVEFORMATEX pwfx,
5.   DWORD_PTR       dwCallback,
6.   DWORD_PTR       dwInstance,
7.   DWORD           fdwOpen
8. );

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uDeviceID
要打开的波形音频输入装备的标识符。 它可以是装备标识符，也可以是开放波形音频输入装备的句柄。 可以使用以下标志而不是装备标识符。
WAVE_MAPPER函数选择可以或许以指定格式录制的波形音频输入装备。
以是如果你使用了WAVE_MAPPER这个值，当你正在获取声音回调的时间，你忽然切换麦克风（或取消麦克风权限），我们的主角来了waveInAddBuffer就会很大概率进入死锁状态（不是一定），是不是感觉很诡异。这跟很多其他网友说的waveInReset进入死锁状态是一个性子，这曾经让我一度以为WAVE_MAPPER这个值是有bug的。

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缘故起因分析：

只能说不是全部人都面对我这种场景，如果你是单麦克风按照我那种写法我是没有碰到bug。
简单分析下，还是要从谁人回调函数动手，起首你调用waveInOpen函数才会触发回调函数里的 WIM_OPEN变乱，同样你调用waveInClose才会触发回调函数里的WIM_CLOSE，条件是这两个函数必须实行乐成才行，他们俩是有返回值的。
然后，其他的环境就是有数据上来的时间会触发WIM_DATA变乱，标题就出在这里，当你不绝吸收WIM_DATA变乱的时间忽然切换麦克风（或取消麦克风权限，Windows10和Windows11有麦克风权限设置，Windows7似乎没有），没有触发WIM_CLOSE变乱，由于你确实没手动调waveInClose函数，末了一个Buffer发来的时间我无法判定当前的麦克风状态，waveInAddBuffer函数将有概率进入假死状态。
我分析，如果我收到了数据阐明下面的锁已经排除了，这就跟生产者和消耗者的模子是一样的，那么为什么会报错呢，缘故起因很大概是Handle的标题，就是说持有音频装备的句柄进入了不确定状态，有点像你正在往硬盘里写东西忽然硬盘被人拔掉一样，我乃至猜疑是底层的bug，究竟Windows11的状态各人都相识。
我就不说谎话了，偶尔间我会向巨硬扣问下的，我固然没有100%确定标题，但是肯定和这个有关系。神奇的是我想到相识决的方法，大概说规避的方案，请看办理方案。

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办理方案：

还是要着眼于WAVE_MAPPER这个参数自己，我们不担当它的发起，我们传入自己的值。每个麦克风装备都有自己的ID和Name，可以通过下面的函数获取：

1.     UINT numDevs = waveInGetNumDevs();
2.     WAVEINCAPS wic;
3.     std::cout << "Number of input devices: " << numDevs << std::endl;
4.     for (UINT i = 0; i < numDevs; ++i) {
5.         if (waveInGetDevCaps(i, &wic, sizeof(WAVEINCAPS)) == MMSYSERR_NOERROR) {
6.             std::wcout << L"Device ID: " << i << std::endl;
7.             std::wcout << L"Device Name: " << wic.szPname << std::endl;
8.         }
9.     }

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然后你根据看下自己电脑上大概有多少个装备，光这点还不敷，我观察0是默认装备，请看下图：

你勾选了谁，谁的装备ID就酿成了0，这就好办了，我只要手动选择想用的麦克风就可以了。然后我用下面的函数永世指定0为我要用的装备：

1.         auto rc = waveInOpen(&hWaveIn, 0, &wfx, (DWORD_PTR) waveInProc, 0, CALLBACK_FUNCTION);
2.         if (rc) {
3.             std::cerr << "waveInOpen failed: " << rc << std::endl;
4.             goto NONE;
5.         }

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注意：当你勾选默认麦克风时间，重启电脑也不会重置，条件是这个麦克风必须不绝处于可用状态，你不能把它拔掉或禁用。别的，除了0以外其他的装备排序是不固定的，不能想固然的以为是UI上的排序！
这个标题办理了就好办了，我可以在吸收线程设置超时就行了，比如3秒或5秒没有收到数据大概率是麦克风改变了或挂掉了，也有大概是硬件标题。正常取一个buffer也就是最多几十毫秒（和硬件性能有关系）,以是3-5秒已经很长了，我测试下来是没有标题标。借助condition_veriable代码可以如许写：

1.                 std::unique_lock<std::mutex> lck(pcm_mutex);
2.                 auto status = conn.wait_for(lck, std::chrono::milliseconds{Config::recv_data_timeout},
3.                                             []() { return !pcm_str.empty(); });//防止伪唤醒
4.                 if(status){
5.                         //正常流程
6.                                 }else{
7.                                         //异常处理
8.                                 }

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我测试下来conn.wait_for的耗时Debug在20ms左右，Release在5-7ms左右，对时间要求高的童鞋可以再优化下。
另有一种方法轻微难一点，我没接纳，我可以说下思绪，感爱好的同砚可以实验下，具体思绪就是通过监控麦克风状态来决定利用，比如麦克风插入、麦克风移除、麦克风改变等等。下面贴出示例代码：

1. #include <windows.h>
2. #include <iostream>
3. #include <mmdeviceapi.h>
4. #include <audiopolicy.h>
5. #include <atlbase.h>
7. #pragma comment(lib, "ole32.lib")
8. #pragma comment(lib, "avrt.lib")
10. class DeviceNotificationCallback : public IMMNotificationClient {
11. public:
12.     // Implement required methods
13.     STDMETHODIMP OnDeviceStateChanged(LPCWSTR deviceId, DWORD newState) override {
14.         std::wcout << L"Device state changed: " << deviceId << std::endl;
15.         return S_OK;
16.     }
18.     STDMETHODIMP OnDeviceAdded(LPCWSTR deviceId) override {
19.         std::wcout << L"Device added: " << deviceId << std::endl;
20.         return S_OK;
21.     }
23.     STDMETHODIMP OnDeviceRemoved(LPCWSTR deviceId) override {
24.         std::wcout << L"Device removed: " << deviceId << std::endl;
25.         return S_OK;
26.     }
28.     STDMETHODIMP OnDefaultDeviceChanged(EDataFlow flow, ERole role, LPCWSTR pwstrDefaultDeviceId) override {
29.         std::wcout << L"Default device changed." << pwstrDefaultDeviceId << std::endl;
30.         return S_OK;
31.     }
33.     STDMETHODIMP OnPropertyValueChanged(LPCWSTR deviceId, const PROPERTYKEY key) override {
34.         std::wcout << L"Property value changed: " << deviceId << std::endl;
35.         return S_OK;
36.     }
38.     // Unused methods
39.     STDMETHODIMP QueryInterface(REFIID riid, void **ppvObject) override {
40.         if (riid == __uuidof(IUnknown) || riid == __uuidof(IMMNotificationClient)) {
41.             *ppvObject = static_cast<IMMNotificationClient *>(this);
42.             AddRef();
43.             return S_OK;
44.         }
45.         return E_NOINTERFACE;
46.     }
48.     STDMETHODIMP_(ULONG) AddRef() override {
49.         return InterlockedIncrement(&m_refCount);
50.     }
52.     STDMETHODIMP_(ULONG) Release() override {
53.         ULONG refCount = InterlockedDecrement(&m_refCount);
54.         if (refCount == 0) {
55.             delete this;
56.         }
57.         return refCount;
58.     }
60. private:
61.     LONG m_refCount = 1;
62. };
64. int main() {
65.     CoInitialize(nullptr);
67.     CComPtr<IMMDeviceEnumerator> pEnumerator;
68.     CComPtr<DeviceNotificationCallback> pCallback;
70.     HRESULT hr = CoCreateInstance(__uuidof(MMDeviceEnumerator), nullptr, CLSCTX_INPROC_SERVER,
71.                                   IID_PPV_ARGS(&pEnumerator));
72.     if (FAILED(hr)) {
73.         std::cerr << "Failed to create device enumerator. Error code: " << hr << std::endl;
74.         return -1;
75.     }
77.     pCallback = new DeviceNotificationCallback();
79.     hr = pEnumerator->RegisterEndpointNotificationCallback(pCallback);
80.     if (FAILED(hr)) {
81.         std::cerr << "Failed to register endpoint notification callback. Error code: " << hr << std::endl;
82.         return -1;
83.     }
85.     std::cout << "Monitoring device changes. Press Enter to exit." << std::endl;
86.     std::cin.get();
88.     // Clean up
89.     pEnumerator->UnregisterEndpointNotificationCallback(pCallback);
91.     CoUninitialize();
92.     return 0;
93. }

复制代码

每个方法名对应一个变乱，你们自行研讨下吧，我用规避的方法就行了。

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