Как можно синхронизировать взаимодействие между потоками?

Существует несколько основных механизмов синхронизации потоков в C++:

• Мьютексы (Mutexes): Обеспечивают взаимное исключение. Только один поток может владеть мьютексом в любой момент времени. Используются для защиты общих ресурсов от одновременного доступа.

  c

• Сетью (Semaphores): Управляют доступом к ограниченному количеству ресурсов. Семафор имеет счетчик, который указывает количество доступных ресурсов. Потоки могут уменьшать счетчик (для получения ресурса) и увеличивать (для освобождения).

  c

• Условные переменные (Condition Variables): Позволяют потокам ждать определенного условия. Обычно используются вместе с мьютексами. Поток, ожидающий условия, освобождает мьютекс и блокируется до тех пор, пока другой поток не уведомит его о выполнении условия.

  c

• Флаги атомарной переменной (Atomic Variables): Позволяют выполнять простые операции (чтение, запись, модификация) над переменными атомарно, без необходимости использования мьютексов для этих конкретных операций.

  c

• Барьеры (Barriers): Синхронизируют несколько потоков так, чтобы ни один из них не мог продолжить выполнение до тех пор, пока все потоки не достигнут барьера.

  c

Выбор конкретного механизма зависит от характера взаимодействия между потоками:

• Мьютексы: Самый распространенный способ защиты общих данных.
• Семафоры: Управление доступом к ограниченному количеству ресурсов.
• Условные переменные: Ожидание потоком наступления определенного события или состояния.
• Атомарные переменные: Эффективное выполнение простых, атомарных операций.
• Барьеры: Синхронизация потоков для совместного перехода к следующему этапу.