Д. Стефенс - C++. Сборник рецептов

Кроме того, вы можете добавить поток в группу, не создавая его непосредственно, а используя для этого вызов функции create_thread, которая (подобно объекту потока) принимает функтор в качестве аргумента и начинает его выполнение в новом потоке операционной системы. Например, для порождения двух потоков и добавления их в группу сделайте следующее.

boost::thread_group grp;

grp.create_thread(threadFun);

grp.create_thread(threadFun); // Теперь группа grp содержит два потока

grp.join_all(); // Подождать завершения всех потоков

При добавлении потоков в группу при помощи create_threadили add_threadвы можете вызвать join_allдля ожидания завершения работы всех потоков группы. Вызов join_allравносилен вызову joinдля каждого потока группы: join_allвозвращает управление после завершения работы всех потоков группы.

Создание объекта потока позволяет начать выполнение отдельного потока. Однако с помощью средств библиотеки Boost Threads это делается обманчиво легко, поэтому необходимо тщательно обдумывать проект. Прочтите остальные рецепты настоящей главы, где даются дополнительные предостережения относительно применения потоков.

Рецепт 12.2.

В программе используется несколько потоков и требуется гарантировать невозможность модификации ресурса несколькими потоками одновременно. В целом это называется обеспечением потокозащищенности (thread-safe) ресурсов или сериализацией доступа к ним.

Используйте класс mutex, определенный в boost/thread/mutex.hpp , для синхронизации доступа к потокам. Пример 12.2 показывает, как можно использовать в простых случаях объект mutexдля управления параллельным доступом к очереди.

Пример 12.2. Создание потокозащищенного класса

#include

#include

#include

// Простой класс очереди; в реальной программе вместо него следует

// использовать std::queue

template

class Queue {

public:

Queue() {}

~Queue() {}

void enqueue(const T& x) {

// Блокировать мьютекс для этой очереди

boost::mutex::scoped_lock lock(mutex_);

list_.push_back(x);

// scoped_lock автоматически уничтожается (и, следовательно, мьютекс

// разблокируется) при выходе из области видимости

}

T dequeue() {

boost::mutex::scoped_lock lock(mutex_);

if (list_.empty())

throw "empty!"; // Это приводит к выходу из текущей области

T tmp = list_.front(); // видимости, поэтому блокировка освобождается

list_.pop_front();

return(tmp);

} // Снова при выходе из области видимости мьютекс разблокируется

private:

std::list list_;

boost::mutex mutex_;

};

Queue queueOfStrings;

void sendSomething() {

std::string s;

for (int i = 0; i < 10; ++i) {

queueOfStrings.enqueue("Cyrus");

}

}

void recvSomething() {

std::string s;

for(int i = 0; i < 10; ++i) {

try {

s = queueOfStrings.dequeue();

} catch(...) {}

}

}

int main() {

boost::thread thr1(sendSomething);

boost::thread thr2(recvSomething);

thr1.join();

thr2.join();

}

Обеспечение потокозащищенности классов, функций, блоков программного кода и других объектов является сущностью многопоточного программирования. Если вы проектируете какой-нибудь компонент программного обеспечения с возможностями многопоточной обработки, то можете постараться обеспечить каждый поток своим набором ресурсов, например объектами в стеке и динамической памяти, ресурсами операционной системы и т.д. Однако рано или поздно вам придется обеспечить совместное использование различными потоками каких-либо ресурсов. Это может быть совместная очередь поступающих запросов (как это происходит на многопоточном веб-сервере) или нечто достаточно простое, как поток вывода (например, в файл журнала или даже в cout). Стандартный способ координации безопасного совместного использования ресурсов подразумевает применение мьютекса (mutex) , который обеспечивает монопольный доступ к чему-либо.

Остальная часть обсуждения в целом посвящена мьютексам, и в частности методам использования boost::mutexдля сериализации доступа к ресурсам. Я использую терминологию подхода «концепция/модель», о котором я говорил кратко во введении настоящей главы. Концепция — это абстрактное (независимое от языка) описание чего-либо, а модель концепции — конкретное ее представление в форме класса С++. Уточнение концепции — это определенная концепция с некоторыми дополнительными возможностями.