std::barrier

template< class CompletionFunction = /* see below */ >
class barrier;

Шаблон класса std::barrier предоставляет механизм координации потоков, который блокирует группу потоков известного размера до тех пор, пока все потоки в этой группе не достигнут барьера. В отличие от std::latch, барьеры являются многоразовыми: после разблокирования группы прибывающих потоков, барьер может быть повторно использован. В отличие от std::latch, барьеры выполняют, возможно, пустую вызываемую функцию перед разблокировкой потоков.

Жизненный цикл объекта барьера состоит из одной или нескольких фаз. Каждая фаза определяет точку синхронизации фазы, где ожидают потоки. Потоки могут прибыть к барьеру, но отложить ожидание в точке синхронизации фазы, вызвав arrive. Такие потоки могут позже заблокироваться на точке синхронизации фазы, вызвав wait.

Фаза барьера состоит из следующих шагов:

1. Ожидаемое количество уменьшается при каждом вызове arrive или arrive_and_drop.
2. Когда ожидаемое количество достигает нуля, выполняется шаг завершения фазы, что означает, что вызывается CompletionFunction, и все потоки, заблокированные в точке синхронизации фазы, разблокируются. Конец шага завершения строго предшествует всем вызовам, которые были разблокированы шагом завершения, возвращаются.
   Точно один раз после того, как ожидаемое количество достигнет нуля, поток выполняет шаг завершения во время своего вызова arrive, arrive_and_drop или wait, за исключением того, что определяется реализацией, выполняется ли шаг, если ни один поток не вызывает wait.
3. Когда шаг завершения завершен, ожидаемое количество сбрасывается до значения, указанного при создании, минус количество вызовов arrive_and_drop с тех пор, и начинается следующая фаза барьера.

Конкурентные вызовы методов barrier, за исключением деструктора, не вводят гонки данных.

Параметры шаблона

Значение по умолчанию для шаблона CompletionFunction — это тип неопределенного объекта-функции, который дополнительно соответствует требованиям DefaultConstructible. Вызов объекта без аргументов не имеет эффектов.

Каждый объект барьера ведет себя так, как будто он содержит единственный, нестатический член completion_ типа CompletionFunction и вызывает его по completion_() на каждом шаге завершения фазы.

Типы членов

Члены-функции

Примечания

Пример

#include <barrier>
#include <iostream>
#include <string>
#include <syncstream>
#include <thread>
#include <vector>
 
int main()
{
    const auto workers = {"Anil", "Busara", "Carl"};
 
    auto on_completion = []() noexcept
    {
        // locking not needed here
        static auto phase =
            "... done\n"
            "Cleaning up...\n";
        std::cout << phase;
        phase = "... done\n";
    };
 
    std::barrier sync_point(std::ssize(workers), on_completion);
 
    auto work = [&](std::string name)
    {
        std::string product = "  " + name + " worked\n";
        std::osyncstream(std::cout) << product;  // ok, op<< call is atomic
        sync_point.arrive_and_wait();
 
        product = "  " + name + " cleaned\n";
        std::osyncstream(std::cout) << product;
        sync_point.arrive_and_wait();
    };
 
    std::cout << "Starting...\n";
    std::vector<std::jthread> threads;
    threads.reserve(std::size(workers));
    for (auto const& worker : workers)
        threads.emplace_back(work, worker);
}

Starting...
  Anil worked
  Carl worked
  Busara worked
... done
Cleaning up...
  Busara cleaned
  Carl cleaned
  Anil cleaned
... done

Отчеты об ошибках

Следующие корректирующие отчеты об ошибках были применены ретроактивно к ранее опубликованным стандартам C++.

См. также