C++20新特性的小细节，你学会了吗？

发布时间：2022-11-28 12:36:30 所属栏目：编程来源：

导读：　　之前我整理过一篇C++20新特性的文章全网首发!!C++20新特性全在这一张图里了，里面提到过latch、barrier和semaphore，但是没有详细介绍过三者的作用和区别，这里详细介绍下。 latch 这个可能大多数人都有所了解

　　之前我整理过一篇C++20新特性的文章全网首发!!C++20新特性全在这一张图里了，里面提到过latch、barrier和semaphore，但是没有详细介绍过三者的作用和区别，这里详细介绍下。 latch 这个可能大多数人都有所了解，这就是我们经常会用到的CountDownLatch。用于使一个线程先阻塞，等待其他线程完成各自的工作后再继续执行。 CountDownLatch是通过计数器实现，计数器的初始值为线程的数量。每当一个线程完成了自己的任务后，计数器的值就会减1。当计数器值到达0时，它表示所有的线程已经完成了任务，然后等待的线程就可以打断阻塞去继续执行任务。自己之前实现过一个CountDownLatch，源码大概这样： CountDownLatch::CountDownLatch(int32_t count) : count_(count) {} void CountDownLatch::CountDown() { std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_); --count_; if (count_ == 0) { cv_.notify_all(); } } void CountDownLatch::Await(int32_t time_ms) { std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_); while (count_ > 0) { if (time_ms > 0) { cv_.wait_for(lock, std::chrono::milliseconds(time_ms)); } else { cv_.wait(lock); } } } int32_t CountDownLatch::GetCount() const { std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_); return count_; } barrier 许多线程在阻塞点阻塞，当到达阻塞点的线程达到一定数量时，会执行完成的回调，然后解除所有相关线程的阻塞，然后重置线程计数器，继续开始下一阶段的阻塞。

假设有很多线程并发执行，并在一个循环中执行一些计算。进一步假设一旦这些计算完成，需要在线程开始其循环的新迭代之前对结果进行一些处理。看以下示例代码(摘自cppreference)： #include <barrier> #include <iostream> #include <string> #include <thread> #include <vector> int main() { const auto workers = { "anil", "busara", "carl" }; auto on_completion = []() noexcept { // locking not needed here static auto phase = "... done\n" "Cleaning up...\n"; std::cout << phase; phase = "... done\n"; }; std::barrier sync_point(std::ssize(workers), on_completion); auto work = [&](std::string name) { std::string product = " " + name + " worked\n"; std::cout << product; // ok, op<< call is atomic sync_point.arrive_and_wait(); product = " " + name + " cleaned\n"; std::cout << product; sync_point.arrive_and_wait(); }; std::cout << "Starting...\n"; std::vector<std::thread> threads; for (auto const& worker : workers) { threads.emplace_back(work, worker); } for (auto& thread : threads) { thread.join(); } } 可能的输出如下： Starting... anil worked carl worked busara worked ... done Cleaning up... busara cleaned carl cleaned anil cleaned ... done semaphore 信号量，这个估计大家都很熟悉，本质也是个计数器，主要有两个方法： acquire()：递减计数器，当计数器为零时阻塞，直到计数器再次递增。 release()：递增计数器(可传递具体数字)，并解除在acquire调用中的线程的阻塞。示例代码如下： #include <iostream> #include <thread> #include <chrono> #include <semaphore> std::binary_semaphore smphSignalMainToThread(0), smphSignalThreadToMain(0); void ThreadProc() { smphSignalMainToThread.acquire(); std::cout << "[thread] Got the signal\n"; // response message using namespace std::literals; std::this_thread::sleep_for(3s); std::cout << "[thread] Send the signal\n"; // message smphSignalThreadToMain.release(); } int main() { std::thread thrWorker(ThreadProc); std::cout << "[main] Send the signal\n"; // message smphSignalMainToThread.release(); smphSignalThreadToMain.acquire(); std::cout << "[main] Got the signal\n"; // response message thrWorker.join(); } 输出如下： [main] Send the signal [thread] Got the signal [thread] Send the signal [main] Got the signal 信号量也可以当作条件变量使用，这个我估计大家应该知道怎么做。打完收工。

（编辑：PHP编程网 - 湛江站长网）

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