C++包含多个线程

C++ Holding a number of threads

本文关键字：线程 包含多 C++      更新时间：2023-10-16

我是C++（在Windows上）和线程的新手，目前我正在尝试使用互斥、信号量和事件来找到解决问题的方法。我正在尝试创建一个带有构造函数和名为Enter的方法的Barrier类。具有唯一方法Enter的类Barrier应该阻止任何进入它的线程，直到许多线程到达该方法。在构造函数处等待它接收的线程数。我的问题是如何使用锁来创建这种效果？我需要的是类似于反向信号量的东西，它保持线程直到达到计数，而不是像常规信号量那样让线程进入直到达到计数。任何关于如何进行这项工作的想法都将是非常棒的。谢谢Netanel。

可能：

在ctor中，存储限制计数并创建一个空信号量。

当一个线程调用Enter时，首先锁定一个互斥对象，这样你就可以安全地在里面旋转了。将线程计数增加到限制计数。如果尚未达到限制，请释放互斥锁并等待信号量。如果达到了极限，在循环中发出信号量[limit-1]次，将线程计数清零，（为下一次做好准备），释放互斥并从Enter（）返回。任何正在等待信号量的线程，现在都已准备好/正在运行，应该只从它们的"Enter"调用返回。

互斥锁防止任何循环的已释放线程"再次进入"，直到所有调用"Enter"并等待的线程都设置为运行并重置屏障。

您可以用条件变量实现它。

这里有一个例子：

我声明了25个线程，并通过WorkerThread函数启动它们。

我检查阻塞/取消阻塞线程的条件是节中的线程数是否小于2。（我添加了一些断言来证明我的coode的作用）。

我的代码只是睡在关键部分，然后我减少了关键部分的线程数量。

我还为cout添加了一个互斥对象，以获得干净的消息。#包括#包括#包括#包括#包括#包括#include/*断言*/使用命名空间std；

std::mutex m;
atomic<int> NumThreadsInCritialSection=0;
int MaxNumberThreadsInSection=2;
std::condition_variable cv;
mutex coutMutex;
 int WorkerThread()
{
    // Wait until main() sends data
    {
        std::unique_lock<std::mutex> lk(m);
        cv.wait(lk, []{return NumThreadsInCritialSection<MaxNumberThreadsInSection;});
    }
    assert (NumThreadsInCritialSection<MaxNumberThreadsInSection);
    assert (NumThreadsInCritialSection>=0);
    NumThreadsInCritialSection++;
    {
        std::unique_lock<std::mutex> lk(coutMutex);
        cout<<"NumThreadsInCritialSection= "<<NumThreadsInCritialSection<<endl;
    }
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5));
    NumThreadsInCritialSection--;
    {
        std::unique_lock<std::mutex> lk(coutMutex);
        cout<<"NumThreadsInCritialSection= "<<NumThreadsInCritialSection<<endl;
    }
    cv.notify_one();
    return 0;
}
int main()
{
    vector<thread> vWorkers;
    for (int i=0;i<25;++i)
    {
        vWorkers.push_back(thread(WorkerThread));
    }
    for (auto j=vWorkers.begin(); j!=vWorkers.end(); ++j)
    {
        j->join();
    }
    return 0;
}

希望这能有所帮助，如果你有任何问题，告诉我，我可以评论或更改我的代码。

伪代码大纲可能如下所示：

void Enter()
{
    Increment counter (atomically or with mutex)
    if(counter >= desired_count)
    {
        condition_met = true; (protected if bool writes aren't atomic on your architecture)
        cond_broadcast(blocking_cond_var);
    }
    else
    {
        Do a normal cond_wait loop-plus-predicate-check (waiting for the broadcast and checking condition_met each iteration to protect for spurious wakeups).
    }
}
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