C++信號(hào)量如何簡(jiǎn)化編程模型

C++中的信號(hào)量（semaphore）是一種用于控制多個(gè)線程之間同步和互斥的機(jī)制

1. 使用C++標(biāo)準(zhǔn)庫中的std::condition_variable和std::mutex：

std::condition_variable和std::mutex是C++標(biāo)準(zhǔn)庫中提供的線程同步原語，它們可以簡(jiǎn)化信號(hào)量的實(shí)現(xiàn)。你可以使用這兩個(gè)原語來實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的信號(hào)量類，如下所示：

#include <iostream>
#include <mutex>
#include <condition_variable>

class SimpleSemaphore {
public:
    SimpleSemaphore(int count) : count_(count) {}

    void notify() {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_);
        ++count_;
        cv_.notify_one();
    }

    void wait() {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_);
        while (count_ == 0) {
            cv_.wait(lock);
        }
        --count_;
    }

private:
    int count_;
    std::mutex mutex_;
    std::condition_variable cv_;
};

使用這個(gè)簡(jiǎn)單的信號(hào)量類，你可以更容易地在C++中實(shí)現(xiàn)線程同步和互斥。

2. 使用C++標(biāo)準(zhǔn)庫中的std::atomic：

C++標(biāo)準(zhǔn)庫中的std::atomic類型可以用于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的信號(hào)量。原子操作是不可中斷的，因此可以用來實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)信號(hào)量。以下是一個(gè)使用std::atomic實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)單信號(hào)量示例：

#include <iostream>
#include <atomic>

class AtomicSemaphore {
public:
    AtomicSemaphore(int count) : count_(count) {}

    void notify() {
        ++count_;
    }

    void wait() {
        while (!count_.fetch_sub(1)) {
            // Wait until count_ becomes positive
        }
    }

private:
    std::atomic<int> count_;
};

使用std::atomic實(shí)現(xiàn)的信號(hào)量類可以讓你更容易地在C++中實(shí)現(xiàn)線程同步和互斥。

總之，C++標(biāo)準(zhǔn)庫提供了許多用于線程同步和互斥的原語，如std::condition_variable、std::mutex和std::atomic。這些原語可以幫助你簡(jiǎn)化信號(hào)量的實(shí)現(xiàn)，從而使編程模型更加簡(jiǎn)潔。