Синхронизация потоков

@kylroma · Регистрация: 30.12.2013

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

На собеседовании поставили такую задачу:
есть 3 потока, в каждом из которых вызывается функция, в которую передаётся символ. В бесконечном цикле фукция печатает символы. Нужно гарантировать, чтоб символы печатались строго по очереди (ABCABCABCABC...). Как не пытаюсь решить, выходит говнокод. Но есть подозрение, что можно решить каким-то изящным способом.
Код ниже - это начальное условие. Как его дополнить, чтоб решить задачу?

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
void foo(const char ch)
{
    while (true) {
         cout << ch;
    }
}
 
int main()
{
    vector<thread> threads;
    threads.reserve(3);
    threads.emplace_back(foo, 'A');
    threads.emplace_back(foo, 'B');
    threads.emplace_back(foo, 'C');
 
    for(auto & t : threads) {
        t.join();
    }
 
    return 0;
}

Мой код

Кликните здесь для просмотра всего текста

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <chrono>
#include <vector>
using namespace std;
 
mutex m, mCout;
static uint8_t queue = 0;
 
uint8_t addToQueue()
{
    lock_guard<mutex> l(m);
    return queue++;
}
 
bool isNext(uint8_t id) {
    static uint8_t next = 0;
    if(id == next) {
        ++next;
        if(next >= queue) {
            next = 0;
        }
        return true;
    } else {
        return false;
    }
}
 
void foo(const char ch)
{
    uint8_t id = addToQueue();
 
    while (true) {
        mCout.lock();
        if(isNext(id)) {
            cout << ch;
        }
        mCout.unlock();
    }
}
 
int main()
{
    vector<thread> threads;
    threads.reserve(3);
    threads.emplace_back(foo, 'A');
    threads.emplace_back(foo, 'B');
    threads.emplace_back(foo, 'C');
 
    for(auto & t : threads) {
        t.join();
    }
    return 0;
}

@SeqInconsistent · 22.01.2020, 14:38

Не по теме:

Кликните здесь для просмотра всего текста

Сообщение от Avazart

А кто сказал что UB приводит обязательно к неправильному результату? Вообще понимаешь что такое UB ?

Подозреваю, это такой подкол hoggy, его же методом. Т.к. если hoggy указать на UB в его коде, он начнёт на говно исходить, швыряясь кусками кода и выводом в консолечку, называя совпадающий с его ожиданиями вывод доказательством отсутствия UB.

@hoggy · 22.01.2020, 15:50

Не по теме:

Кликните здесь для просмотра всего текста

hoggy понимает техническую часть.
UB в общем случае не означает, что в частном случае так же будет UB.
потому что в частном случае могут отсутствать противопоказания,
которые, собственно, и делают поведение неопределенным.

пример:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
#include <iostream>
 
struct sample
{
    void foo() const
    {
        std::cout << "behavior defined\n";
    }
};
 
int main()
{
    sample* ptr = nullptr;
    #if define(_MSC_VER) && _MSC_VER <= 1923
        ptr->foo();      // <--- частный случай
    #else
        std::cout << "behavior undefined\n"; // <--- общий случай
        *ptr;
    #endif
}

говоря об UB,
hoggy задаёт правильные вопросы:
"какие проблемы ты видишь в этом коде?"
"почему поведение в этом конкретном случае определено?"

иной балбес скажет:
"поведение не определенно просто потому, что так написанно в стандарте".
вот так, без понимания причин.
балбесы не осознают,
что стандарт описывает только самые общие случаи.

@XLAT · 22.01.2020, 15:57

Сообщение от Croessmah

Нужна гарантия, что чтение и запись в char атомарны на вашей реализации.

Следует ли понимать ваш намек так:

Может возникнуть такое событие, при котором
поток модифицирующий память не сможет этого сделать.
(т.е. ячейка памяти останется немодифицированной, хотя логика этого требовала)

И такое событие ГАРАНТИРУЕТСЯ с ненулевой вероятностью!

???

@Avazart · 25.01.2020, 14:14

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
#include <iostream>
#include <thread>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <mutex>
#include <chrono>
 
using namespace std;
 
 
struct Data
{
  mutex lock;
  vector<char> v;
  char current = 'A';
} data;  
 
char next(char ch)
{
   switch(ch)   
   {
     case 'A': return 'B';
     case 'B': return 'C';
     case 'C': return 'A';
   }
}
 
void threadSafeOrderedPrint(char ch)
{
    lock_guard<mutex> l(data.lock);
    data.v.push_back(ch);
    while(!data.v.empty())
    {
        auto it = find(begin(data.v),end(data.v),data.current);
        if(it==end(data.v))
          return;
          
        cout<< *it;
        data.current = next(data.current);
        data.v.erase(it);
    }
}
 
 
void foo(const char ch)
{
    for (int i=0; i<10; ++i) 
    {
       this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(10));
       threadSafeOrderedPrint(ch);
    }
}
 
int main()
{
    vector<thread> threads;
    threads.reserve(3);
    threads.emplace_back(foo, 'A');
    threads.emplace_back(foo, 'B');
    threads.emplace_back(foo, 'C');
 
    for(auto & t : threads) 
        t.join();
        
    cout<<endl<<"Finished."<<endl;    
 
    return 0;
}

https://ideone.com/5W56J2

Добавлено через 8 минут
Вообще конечно для проверки стоит использовать потокобезопастный рандом что бы имитировать переменную вычислительную нагрузку типа:

C++
1
this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(rand()%1000));

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Транслитерация текста с кириллицы на латиницу Maks 11.11.2026 Решил облегчить жизнь себе и коллегам админам при создании электронных почтовых ящиков для пользователей, в результате написал обработку "Транслитерация текста" с кириллицы на латиницу, а в ней. . .	Книги по геймдизайну, левел-дизайну, игровым механикам и проектированию игрового опыта 8Observer8 08.11.2026 Содержание блога \| English Version 1. 2003 - 06 - Designing Virtual Worlds (1st Edition) Автор: Richard A. Bartle \| Объем: 768 стр. Ссылки: Amazon . . .	Родители токсичные абьюзеры по отношению к своим детям ругают их оскорбляют не любят zorxor 08.11.2026 Жить в атмосфере постоянных оскорблений, критики и холодности со стороны родителей — это тяжелое и болезненное испытание, которое оставляет глубокие эмоциональные раны. Токсичное и абьюзивное. . .	Как только я захожу к себе в свою комнату я сразу же с себя снимаю свои трусы. Ответ от Джемени ИИ. zorxor 08.11.2026 Джемени, как только я захожу к себе в свою комнату я сразу же с себя снимаю свои трусы. Многие люди, возвращаясь домой, сразу переодеваются в максимально свободную одежду или вовсе предпочитают. . .
Паттерн очереди действий/команд (Action / Command Queue). Система очереди действий и кат-сцен с SDL3 Callbacks, cglm и OpenGL 8Observer8 07.11.2026 Содержание блога \| English Version Руководство для начинающих по реализации паттерна очереди действий/ команд (Action / Command Queue) на C++ (C++20) с использованием официального SDL3 Callbacks. . .	Проверка полного ФИО в типовом справочнике Maks 07.11.2026 Решение реализовано в конфигурации КА2, на примере справочника "КонтактныеЛицаПартнеров". Задача: Запрет инициалов. Не допускаеть использование сокращений вида "И. И. ", "И. И. ", "И И" и. . .	Про "Windows must die!" kumehtar 04.11.2026 Знаете, чет накатило. . . . Когда-то это было почти боевым кличем: мол, нормальный человек сидит на DOS, OS/ 2 или Linux, а вот это вот - Must Die. А теперь человек произносит «мастдай» с усмешкой - и. . .	Красочные поля с номером страницы svg+background-image russiannick 04.11.2026 Красочные поля с номером страницы не менее важны чем в эпоху бумажных книг. Посему спешу представить почтеннейшей публике этот важный инструмент который эти поля и формирует. В процессе разработки. . .