如何在多线程中同步"for"循环计数器？

How to sync "for" loop counter in multithread?

本文关键字：for 循环 计数器 同步 多线程      更新时间：2023-10-16

如何在多线程上同步"for"循环计数器？

如果这些多线程程序

void Func(int n){
 for(int i=0; i<n; i++){ //at the same time with other Func()
  cout << i <<endl;
 }
}
void main(){
 std::thread t1(Func(2));
 std::thread t2(Func(2));
 t1.join();
 t2.join();
}

当并行执行Func（）时，我想同步"for"循环计数器"I"。

例如，程序有可能输出结果

0
1
0
1

但我想总是得到的结果

0
0
1
1

我可以吗？

如果使用OpenMP线程化循环，则可以使用#pragma omp barrier语句。

在C++11中，您可以使用condition_variable来阻塞所有线程，直到它们到达同一位置。

实现这一点的一种方法是为线程使用一些变量来协调事情（在下面，它们是全局变量，只是为了简单起见）。

mutex m;
condition_variable c;
static int index = 0;
static int count = 2;

index变量表示线程在哪个索引处，count变量表示仍有多少线程在索引处。

现在你的循环变成：

void Func(int n){
 for(int i=0; i<n; i++){ //at the same time with other Func()
    unique_lock<mutex> l(m);
    c.wait(l, [i](){return index == i;});
    cout << i <<endl;
    if(--count == 0)
    {
        ++index;
        count = 2;
        c.notify_one();
    }
 }
}

这是完整的代码：

#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <iostream>

using namespace std;

mutex m;
condition_variable c;
static int index = 0;
static int count = 2;

void Func(int n){
 for(int i=0; i<n; i++){ //at the same time with other Func()
    unique_lock<mutex> l(m);
    c.wait(l, [i](){return index == i;});
    cout << i <<endl;
    if(--count == 0)
    {
        ++index;
        count = 2;
        c.notify_one();
    }
 }
}

int main(){
 std::thread t1(Func, 20);
 std::thread t2(Func, 20);
 t1.join();
 t2.join();
}

您可以使用std:atomic变量并将其传递给所有线程。

void Func(int n, int & i){
    for (; i<n; i++){ //at the same time with other Func()
        cout << i << endl;
    }
}
void main(){
    std::atomic<int> counter = 0;
    std::thread t1(Func, 2, std::ref(counter));
    std::thread t2(Func, 2, std::ref(counter));
    t1.join();
    t2.join();
}

此外，您应该注意，您在示例中对线程进行装箱的方式是不正确的。其次，如果在多个线程中使用cout，则每个cout都应该用std::mutex保护，因为cout不是线程安全的。

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