Что такое C++ версия циклического барьера Java?

В Java несколько потоков могут ожидать всех остальных в определенный момент, чтобы они не начинали новый блок кодов, пока все остальные не закончили первый блок:

CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(2);

// thread 1
readA();
writeB();
barrier.await();
readB();
writeA();

// thread 2
readA();
writeB();
barrier.await();
readB();
writeA();

Есть ли точное или простое преобразование в C++?

Также с OpenCL есть похожая инструкция:

readA();
writeB();
barrier(CLK_GLOBAL_MEM_FENCE);
readB();
writeA();

поэтому все соседние потоки ждут друг друга, но это только ограниченная реализация на языке Си.

Источник

3 ответа

Решение

C++ STL не имеет циклического барьера. Вы можете предложить один комитет по стандартам:)

Такие компании, как Oracle или Microsoft, могут быстро решить, что добавить в библиотеку своего языка. Для C++ люди должны прийти к соглашению, и это может занять некоторое время.

256 потоков это много. Как и во всех вопросах, связанных с производительностью, вам нужно измерить код, чтобы принять обоснованное решение. С 256 потоками я хотел бы использовать 10 барьеров, которые синхронизируются 11-м барьером. Вы должны измерить, чтобы знать, действительно ли это лучше.

Посмотрите мою C++ реализацию циклического барьера, вдохновленную Java. Я написал это пару лет назад. Он основан на чьем-то (ошибочном) коде, который я нашел по адресу http://studenti.ing.unipi.it/~s470694/a-cyclic-thread-barrier/ (ссылка больше не работает...) Код это действительно просто (не нужно указывать мне). Конечно, это как есть, никаких гарантий.

// Modeled after the java cyclic barrier.
// Allows n threads to synchronize.
// Call Break() and join your threads before this object goes out of scope
#pragma once

#include <mutex>
#include <condition_variable>


class CyclicBarrier
{
public:
    explicit CyclicBarrier(unsigned numThreads)
        : m_numThreads(numThreads)
        , m_counts{ 0, 0 }
        , m_index(0)
        , m_disabled(false)
    { }

    CyclicBarrier(const CyclicBarrier&) = delete;
    CyclicBarrier(CyclicBarrier &&) = delete;
    CyclicBarrier & operator=(const CyclicBarrier&) = delete;
    CyclicBarrier & operator=(CyclicBarrier &&) = delete;

    // sync point
    void Await()
    {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(m_requestsLock);
        if (m_disabled)
            return;

        unsigned currentIndex = m_index;
        ++m_counts[currentIndex];

        // "spurious wakeup" means this thread could wake up even if no one called m_condition.notify!
        if (m_counts[currentIndex] < m_numThreads)
        {
            while (m_counts[currentIndex] < m_numThreads)
                m_condition.wait(lock);
        }
        else
        {
            m_index ^= 1; // flip index
            m_counts[m_index] = 0;
            m_condition.notify_all();
        }
    }

    // Call this to free current sleeping threads and prevent any further awaits.
    // After calling this, the object is no longer usable.
    void Break()
    {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(m_requestsLock);
        m_disabled = true;
        m_counts[0] = m_numThreads;
        m_counts[1] = m_numThreads;
        m_condition.notify_all();
    }

private:
    std::mutex     m_requestsLock;
    std::condition_variable m_condition;
    const unsigned m_numThreads;
    unsigned       m_counts[2];
    unsigned       m_index;
    bool           m_disabled;
};
Источник

  • C++20 теперь имеет std::barrier .

  • POSIX имеет "pthread_barrier_t" со следующим интерфейсом:

             int pthread_barrier_init(pthread_barrier_t *restrict barrier, 
       const pthread_barrierattr_t *restrict attr, unsigned count); 

 int pthread_barrier_wait(pthread_barrier_t *barrier);
 int pthread_barrier_destroy(pthread_barrier_t *barrier);
Источник

Вы можете найти его в библиотеке ускорения, он называется просто барьером и не имеет опции ожидания.

Источник
Другие вопросы по тегам