std::counting_semaphore<LeastMaxValue>::acquire
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< cpp | thread | counting semaphore
void acquire(); |
(desde C++20) | |
Disminuye atómicamente el contador interno en 1 si es mayor que 0; de lo contrario, se bloquea hasta que sea mayor que 0 y pueda disminuir con éxito el contador interno.
Contenido |
[editar] Precondiciones
(Ninguna)
[editar] Parámetros
(Ninguno)
[editar] Excepciones
Puede lanzar std::system_error.
[editar] Ejemplo
El ejemplo visualiza un trabajo concurrente de varios hilos aleatorios cuando no más de N (N es el valor del semáforo desired
) de las funciones del hilo están activas, mientras que el otro podría esperar por el semáforo.
Ejecuta este código
#include <array> #include <chrono> #include <cstddef> #include <iomanip> #include <iostream> #include <mutex> #include <random> #include <semaphore> #include <thread> #include <vector> using namespace std::literals; constexpr std::size_t max_threads{10U}; // cambiar y ver el efecto constexpr std::ptrdiff_t max_sema_threads{3}; // {1} para semáforo binario std::counting_semaphore semaphore{max_sema_threads}; constexpr auto time_tick{10ms}; unsigned rnd() { static std::uniform_int_distribution<unsigned> distribution{2U, 9U}; // [retrasos] static std::random_device engine; static std::mt19937 noise{engine()}; return distribution(noise); } class alignas( 128 /*std::hardware_destructive_interference_size*/ ) Guide { inline static std::mutex cout_mutex; inline static std::chrono::time_point<std::chrono::high_resolution_clock> started_at; unsigned delay{rnd()}, occupy{rnd()}, wait_on_sema{}; public: static void start_time() { started_at = std::chrono::high_resolution_clock::now(); } void initial_delay() { std::this_thread::sleep_for(delay * time_tick); } void occupy_sema() { wait_on_sema = static_cast<unsigned>(std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>( std::chrono::high_resolution_clock::now() - started_at - delay * time_tick) .count() / time_tick.count()); std::this_thread::sleep_for(occupy * time_tick); } void visualize(unsigned id, unsigned x_scale = 2) const { auto cout_n = [=] (auto str, unsigned n) { n *= x_scale; while (n-- > 0) { std::cout << str; } }; std::lock_guard lk{cout_mutex}; std::cout << "#" << std::setw(2) << id << " "; cout_n("░", delay); cout_n("▒", wait_on_sema); cout_n("█", occupy); std::cout << '\n'; } static void show_info() { std::cout << "\nHilos: " << max_threads << ", Rendimiento: " << max_sema_threads << " │ Leyenda: retraso inicial ░░ │ edo. espera ▒▒ │ ocupación sema ██ \n" << std::endl; } }; std::array<Guide, max_threads> guides; void workerThread(unsigned id) { guides[id].initial_delay(); // emular trabajo antes adquisición semáforo semaphore.acquire(); // esperar hasta que ranura semáforo esté disponible guides[id].occupy_sema(); // emular trabajo mientras semáforo se adquiere semaphore.release(); guides[id].visualize(id); } int main() { std::vector<std::jthread> threads; threads.reserve(max_threads); Guide::show_info(); Guide::start_time(); for (auto id{0U}; id != max_threads; ++id) { threads.push_back(std::jthread(workerThread, id)); } }
Posible salida:
Caso por defecto: max_threads{10U}, max_sema_threads{3} Hilos: 10, Rendimiento: 3 │ Leyenda: retraso inicial ░░ │ edo. espera ▒▒ │ ocupación sema ██ # 1 ░░░░██████ # 2 ░░░░████████ # 5 ░░░░░░██████████ # 8 ░░░░░░░░░░░░████████████ # 9 ░░░░░░░░░░░░██████████████ # 7 ░░░░░░░░░░░░▒▒▒▒████████████████ # 4 ░░░░░░░░░░░░░░▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒████████ # 6 ░░░░░░░░░░░░░░▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒██████████████████ # 3 ░░░░░░░░░░░░░░▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒████████████ # 0 ░░░░░░░░░░░░░░░░░░▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒██████████████ ────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── Caso "suficiente para todos" (sin edos. de espera!): max_threads{10U}, max_sema_threads{10} Hilos: 10, Rendimiento: 10 │ Leyenda: retraso inicial ░░ │ edo. espera ▒▒ │ ocupación sema ██ # 4 ░░░░██████ # 5 ░░░░░░████ # 3 ░░░░██████████ # 1 ░░░░██████████ # 8 ░░░░░░░░████████████ # 6 ░░░░░░░░░░░░░░░░██████ # 7 ░░░░░░░░░░░░░░░░██████ # 9 ░░░░░░░░░░░░░░░░██████████ # 0 ░░░░░░░░░░░░██████████████████ # 2 ░░░░░░░░░░░░░░░░░░████████████ ────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────── Caso semáforo binario: max_threads{10U}, max_sema_threads{1} Hilos: 10, Rendimiento: 1 │ Leyenda: retraso inicial ░░ │ edo. espera ▒▒ │ ocupación sema ██ # 6 ░░░░████ # 5 ░░░░▒▒▒▒████ # 4 ░░░░░░░░░░▒▒██████████ # 7 ░░░░░░░░░░▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒████████████████ # 2 ░░░░░░░░░░░░▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒██████ # 3 ░░░░░░░░░░░░░░▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒��▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒████████████████ # 0 ░░░░░░░░░░░░░░▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒████████████ # 1 ░░░░░░░░░░░░░░░░▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒████████ # 8 ░░░░░░░░░░░░░░░░▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒██████ # 9 ░░░░░░░░░░░░░░░░░░▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒▒██████████████