При написании многопоточного кода есть несколько общих шаблонов и приемов, которые могут помочь улучшить читабельность, безопасность и эффективность кода. Вот некоторые шаблоны и методы, которые часто используются при написании циклов нитей:
-
Переменные условия : переменные условия используются для достижения синхронизации между потоками, что может предотвратить продолжение выполнения некоторых потоков, когда определенное условие не выполняется. Например, если поток должен дождаться, пока другие потоки завершат некоторые операции, прежде чем он сможет запуститься, вы можете использовать условную переменную, чтобы заставить поток ждать, пока не будет выполнено условие.
-
Мьютекс (mutex) : Мьютекс используется для предотвращения одновременного доступа нескольких потоков к общим ресурсам, тем самым предотвращая условия гонки данных. В C++ вы можете использовать
std::unique_lockилиstd::lock_guardдля автоматического управления блокировкой и разблокировкой мьютексов. -
Семафор . Семафор — это более сложный механизм синхронизации потоков, который можно использовать для управления количеством потоков, одновременно обращающихся к ресурсу.
-
Атомарная операция : атомарная операция может гарантировать, что в многопоточной среде операция не будет прервана другими потоками во время выполнения. В C++ вы можете использовать
std::atomicшаблоны для создания атомарных переменных. -
Пул потоков : создание и удаление потоков может привести к большим накладным расходам, а пул потоков может повторно использовать потоки для повышения эффективности. Пул потоков обычно реализуется с использованием очереди задач и набора рабочих потоков, которые извлекают задачи из очереди задач для выполнения.
-
Периодическое пробуждение и сон . Иногда потоку может потребоваться заснуть, ожидая возникновения какого-либо события, а затем периодически просыпаться, чтобы проверить, произошло ли событие. Этого можно добиться с помощью условных переменных или
std::this_thread::sleep_for.