C++ 11 を使用して同期プリミティブを使用する方法を学習しています。構成時に要素の最大数が宣言される FIFO キューであるテンプレート クラスのメソッドを作成する必要があります。
上記のキューに項目をプッシュする 2 つのスレッドと、それらを取得する 2 つのスレッドがあります。それらは、2 つの条件変数を使用して同期され、キューが空でない場合にのみコンシューマー スレッドが項目をポップし、キューがいっぱいでない場合にのみプロデューサー スレッドが新しい項目をプッシュするようにします。キューには、両方の条件変数の wait() 呼び出しで追加条件として使用されるオープン/クローズ ステータスがあります。キューが閉じられると、スレッドは操作を実行せずに戻る必要があります。
// main.cpp
#include "stdafx.h"
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){
BlockingQueue<int> bq(10);
int sum1=0, sum2=0;
std::thread c1([&bq,&sum1](){
int i;
while(bq.get(i)) sum1+=i;
});
std::thread c2([&bq,&sum2](){
int i;
while(bq.get(i)) sum2+=i;
});
std::thread p1([&bq](){
for(int i=0;i<1000;i+=2) bq.put(i);
});
std::thread p2([&bq](){
for(int i=0;i<1000;i+=2) bq.put(i+1);
});
p1.join();
std::cout<<"p1 thread returned."<<std::endl;
p2.join();
std::cout<<"p2 thread returned."<<std::endl;
bq.close();
c1.join();
std::cout<<"c1 thread returned."<<std::endl;
c2.join();
std::cout<<"c2 thread returned."<<std::endl;
std::cout<<"sum1: "<<sum1<<std::endl;
std::cout<<"sum2: "<<sum2<<std::endl;
std::cout<<"total: "<<sum1+sum2<<std::endl;
return 0;
}
作成したクラスは次のとおりです。
// BlockingQueue.h
#include "stdafx.h"
template<class T> class BlockingQueue
{
std::mutex t_queue_mutex;
std::queue<T> t_queue;
int t_queue_cap_value;
bool isQueueOpen;
std::condition_variable put_condition;
std::condition_variable get_condition;
public:
BlockingQueue(int N);
~BlockingQueue(void);
bool put(T t_item);
bool get(T &t_item);
bool isOpen();
bool isFull();
bool isEmpty();
void close();
};
// BlockinQueue.cpp
#include "BlockingQueue.h"
#include "stdafx.h"
template <class T> BlockingQueue<T>::BlockingQueue(int N)
{
t_queue_cap_value=N;
isQueueOpen=true;
std::cout<<"Rejoice! A bq has been created!"<<std::endl;
}
template <class T> BlockingQueue<T>::~BlockingQueue(void)
{
}
template <class T> bool BlockingQueue<T>::isFull(){
if(t_queue_cap_value==t_queue.size())
return true;
else
return false;
}
template <class T> bool BlockingQueue<T>::isOpen(){
return isQueueOpen;
}
template <class T> void BlockingQueue<T>::close(){
isQueueOpen=false;
}
/* get method */
template <class T> bool BlockingQueue<T>::get(T &t_item){
bool exitThreadStatus=false;
if(!isOpen()){
put_condition.notify_all();
return false;
}
std::unique_lock<std::mutex> ul(t_queue_mutex);
get_condition.wait(ul, [this](){
//std::cout<<"Getter thread with get_id()="<<std::this_thread::get_id()<<" is waiting. isOpen()="<<isOpen()<<" and t_queue.empty()="<<t_queue.empty()<<std::endl;
if(!isOpen())
return true;
else
return !t_queue.empty();
});
if(isOpen()){
exitThreadStatus=true;
t_item=t_queue.front();
t_queue.pop();
}
std::cout<<"Extracted "<<t_item<<". After pop size()="<<t_queue.size()<<std::endl;
put_condition.notify_all();
return exitThreadStatus;
}
/* put method */
template <class T> bool BlockingQueue<T>::put(T t_item){
bool exitThreadStatus=false;
if(!isOpen()){
get_condition.notify_all();
return false;
}
std::unique_lock<std::mutex> ul(t_queue_mutex);
put_condition.wait(ul, [this](){
if(!isOpen())
return true;
else
return !isFull();
});
if(isOpen()){
exitThreadStatus=true;
t_queue.push(t_item);
}
std::cout<<"Inserting "<<t_item<<". After push size()="<<t_queue.size()<<std::endl;
get_condition.notify_all();
return exitThreadStatus;
}
template class BlockingQueue<int>;
get() と put() の 2 つの std::cout 行をコメント解除したままにしておくと、正しく動作しているように見え、(期待どおり) 次の出力が得られます。
Inserting 998. After push size()=2
Extracted 997. After pop size()=1
p1 thread returned.
Inserting 999. After push size()=2
Extracted 998. After pop size()=1
p2 thread returned.
Extracted 999. After pop size()=0
Extracted 998. After pop size()=0
c1 thread returned.
c2 thread returned.
sum1: 250000
sum2: 249500
total: 499500
代わりに cout 行にコメントを付けると、2 つの収集スレッドが返されないように見え、コードの何が問題なのか理解できません。誰も手がかりを持っていますか？ありがとうございました！
コメント化された cout 行を含む出力:
Rejoice! A bq has been created!
p1 thread returned.
p2 thread returned.