Потоки c что это за программа

C#. Понятие потока. Архитектура потоков в C#. Потоки с опорными хранилищами. Потоки с декораторами. Адаптеры потоков

Понятие потока. Архитектура потоков в C#. Потоки с опорными хранилищами. Потоки с декораторами. Адаптеры потоков

Поиск на других ресурсах:

1. Что такое поток в программировании? Понятие потока

В программировании поток (stream) — это логическое устройство, предусматривающее:

• потребление (получение) информации. В этом случае определяют термин поток ввода;
• выработка (передача) информации. В этом случае определяют термин поток вывода.

Поток представляет собой абстракцию, которая обеспечивает ввод/вывод информации в программе. Система ввода/вывода связывает поток с физическим устройством (рисунок 1). Работа потока на ввод или на вывод содержит одинаковый набор команд независимо от физического устройства. Так, например, вывод на принтер или экран осуществляется одинаковыми вызовами функций или вывод на консоль работает так же как и вывод в файл. В свою очередь, одна и та же функция может работать с различными типами физических устройств.

Рисунок 1. Взаимодействие потока с различными типами физических устройств ввода/вывода (принтер, удаленный компьютер, файл)

2. Архитектура потоков в .NET. Категории потоков

В технологии .NET потоки делятся на две основные категории (рисунок 2):

• потоки с опорными хранилищами;
• потоки с декораторами.

Потоки с опорными хранилищами реализуют конкретный вид хранилища, которым может быть:

• файл;
• память;
• сеть;
• изолированное хранилище.

Потоки с декораторами реализуют модификацию данных, передаваемых в опорные хранилища. Примерами такой модификации могут быть:

• шифрование данных перед отправкой в сети;
• архивирование данных;
• сжатие данных и их распаковки известными методами;
• буферизация данных.

Для модификации уже существующего потока, потоки с декораторами используют подход, заложенный в паттерне Декоратор. Подобные схемы использования паттерна Декоратор применяются и в других языках программирования (например, Java).

Рисунок 2. Архитектура потоков в .NET

Обе категории потоков работают исключительно с байтами. Для представления байтов в текстовом, понятном для человека, виде, используются адаптеры потоков.

3. Потоки с опорными хранилищами. Обзор

Потоки с опорными хранилищами связаны с определенным типом хранилища: файлы, память, сеть и тому подобное. Основные потоки с опорными хранилищами представлены следующими классами:

• FileStream — класс, обеспечивает поток для файла. Класс содержит разнообразные средства обработки файлов. Эти средства обеспечивают как синхронное и асинхронное чтение из файла, так и синхронную и асинхронную запись в файл;
• IsolatedStorage — абстрактный класс, который служит базовым для классов, реализующих доступ к изолированному хранилищу для файлов;
• MemoryStream — класс, предназначенный для обработки потоков, которые размещаются в памяти;
• NetworkStream — класс, содержащий средства представления потока данных в сети.

4. Потоки с декораторами. Обзор

Потоки с декораторами реализуют модификацию (трансформацию) передаваемых данных в опорные хранилища для их хранения или иного использования. Потоки с декораторами используют паттерн Декоратор для модификации существующего потока данных в нужный. Ниже перечислены основные классы, которые обеспечивают работу потоков с декораторами:

• BufferedStream — класс, содержащий средства буферизации при чтении данных из потока и записи данных в поток. Чтение/запись данных осуществляется через буфер — участок памяти заданного размера;
• DeflateStream — класс, обеспечивающий методы для сжатия и распаковки потоков данных. Класс использует Deflate-алгоритм сжатия без потерь;
• GZipStream — класс, реализующий методы и свойства для сжатия/распаковки данных потока на основе спецификации формата данных GZip;
• CryptoStream — класс, осуществляющий над потоком данных криптографические преобразования.

Потоки с декораторами выделены в отдельный раздел классов в архитектуре .NET. Такое представление дает следующие преимущества:

• потоки с декораторами отделяют операции шифрования, сжатия и другие от операций, применяемых в потоках с опорными хранилищами;
• использование потоков с декораторами освобождает потоки с опорными хранилищами от необходимости выполнения шифрования, сжатия и т.д.;
• декорирование потоков не зависит от изменения интерфейса в программе;
• потоки-декораторы можно подключать во время выполнения;
• поддержка паттерна Декоратор дает возможность объединять декораторы в цепочки (например, шифрование + сжатие).

5. Адаптеры потоков. Назначение. Обзор

Адаптеры потоков относятся к более высокому уровню взаимодействия с программой. Они позволяют конвертировать байтовые потоки (потоки с декораторами, потоки с опорными хранилищами) в конкретный формат.
Адаптеры потоков работают по единому принципу: они помещают байтовый поток в оболочку адаптерного класса с соответствующими методами. Эти методы выполняют преобразование байтового потока данных к нужному формату (например, получение XML-формата данных).

Ниже перечислены основные классы, относящиеся к адаптерам потоков:

• TextReader — абстрактный класс, который может читать последовательности символов;
• TextWriter — абстрактный класс, который может записывать последовательности символов;
• StreamReader — класс, реализующий TextReader ;
• StreamWriter — класс, который реализует абстрактный класс TextWriter . Класс содержит средства для записи символов в поток в заданной кодировке;
• BinaryReader — класс, содержащий методы чтения примитивных типов данных ( int , float , double и т.п.) в указанной системе кодировки;
• BinaryWriter — класс, реализующий методы записи примитивных типов данных ( int , float , byte и т.д.) и строк в указанной системе кодировки;
• XmlReader — класс, содержащий средства некешированного считывания XML-данных;
• XmlWriter — класс, содержащий средства записи потоков или файлов с XML-данными.

Связанные темы

• C#. Пример создания приложения копирования файлов. Класс FileStream
• C# — Разработка программы чтения и записи текстовых файлов. Классы StreamWriter и StreamReader

Источник: www.bestprog.net

Программирование на C, C# и Java

Уроки программирования, алгоритмы, статьи, исходники, примеры программ и полезные советы

Потоки в C# для начинающих: разбор, реализация, примеры

В данной статье мы расскажем, что такое потоки в C#, приоритеты потоков и их типы, покажем, как работать с потоками и как ими управлять, создадим несколько наглядных примеров, объясняющих их работу.

Что такое потоки в C#

Если говорить простым языком, то поток — это некая независимая последовательность инструкций для выполнения того или иного действия в программе. В одном конкретном потоке выполняется одна конкретная последовательность действий.
Совокупность таких потоков, выполняемых в программе параллельно называется многопоточностью программы.

Следует также запомнить, что в действительности потоки выполняются всё-таки не совсем параллельно. Дело в том, что процессор физически не может обрабатывать параллельно несколько инструкций или процессов. Однако его вычислительной мощи хватает настолько, что он может выполнять все операции по небольшому фрагменту по очереди, отводя на каждый такой фрагмент по очень маленькому кусочку времени, настолько, что кажется, будто все процессы в компьютере выполняются параллельно.

Точно такая же ситуация происходит и с потоками. Если в программе имеется 3 потока, то сначала выполняется кусочек кода из одного потока, потом кусочек кода из другого, затем — из третьего, после чего процессор снова переходит к какому-либо из двух других потоков. Выбор, какой поток необходимо назначить для выполнения в данный момент остаётся за процессором. Происходит это в доли миллисекунд, поэтому происходит ощущение параллельной работы потоков.

Стандартно в проектах Visual Studio существует только один основной поток — в методе Main. Всё, что в нём выполняется — выполняется последовательно строка за строкой. Но при необходимости можно «распараллелить» выполняемые процессы при помощи потоков.

Для лучшего осознания можно представить следующий пример. Допустим, что наша программа и данные, которые в ней содержатся — это офис с различными предметами (папками, столами, стульями, ручками), а потоки — это работники данного офиса (изначально у нас только один работник, выполняющий всю работу), и каждый работник занимается теми делами, которые ему было сказано выполнять. Работники могут выполнять одинаковые задания, а могут и различные. В случае выполнения какой-либо одной задачи, несколько работников справятся быстрее, чем один.

Например, если один работник будет собирать шкаф час, то вдвоём они могут управиться уже за полчаса. Однако не стоит переусердствовать в количестве работников (потоков). Математически, если нанять 4 работника, то шкаф соберется за 15 минут, если нанять 60 работников — за 1 минуту, а если нанять 3600, то вообще за секунду, но ведь на деле это неверно. Работники будут только мешать друг другу, толкаться, отнимать друг у друга детали, и процесс сборки шкафа может затянуться очень надолго.

Так же и с потоками. Чем больше потоков, тем выше вероятность, что они будут мешать друг другу выполнять свою работу. Например, если заставить работать огромное количество потоков с одними и теми же данными, потокам придётся выстраиваться в очередь для их обработки (например, если тем же 3600 рабочим дать какое-либо письменное задание, но предоставить им для этого дела всего одну ручку, то работникам, естественно, придётся становиться друг за другом в очередь за ручкой, чтобы после её получения выполнить поставленную задачу. Времени это займёт довольно много).

Итог: потоки надо распределять с умом и исключительно в случаях, когда это действительно необходимо для ускорения работы программы либо для повышения производительности.

Язык C# имеет встроенную поддержку многопоточности, а среда .NET Framework предоставляет сразу несколько классов для работы с потоками, что в купе очень помогает гибко и правильно реализовывать и настраивать многопоточность в проектах.

В среде .NET Framework существует два типа потоков: основной и фоновый (вспомогательный). В целом отличие между ними одно — если первым завершится основной поток, то фоновые потоки в его процессе будут также принудительно остановлены, если же первым завершится фоновый поток, то это не повлияет на остановку основного потока — тот будет продолжать функционировать до тех пор, пока не выполнит всю работу и самостоятельно не остановится. Обычно при создании потока ему по-умолчанию присваивается основной тип. О том, как узнать, к какой разновидности относится тот или иной поток, как придать потоку нужный тип, что такое приоритеты и как их устанавливать, и как в целом работать с потоками в C# мы поговорим ниже.

Реализация потоков в C#

Как создавать потоки в C#

Перво-наперво для работы с потоками в C# необходимо подключить специальную директиву:

Источник: vscode.ru

Потоки (Streams) и ввод-вывод (IO) в C#

Ввод-вывод строится на основе потоков. Большинство классов для работы с потоками и вводом-выводом находится в пространстве имен System.IO .

Потоковая архитектура

В основе потоковой архитектуры .NET лежат три понятия:

• опорное хранилище (backing store)
• декоратор (decorator)
• адаптер (adapter)

Опорное хранилище — это конечная точка ввода-вывода: файл, сетевое подключение и т.д. Оно может представлять собой либо источник, из которого последовательно считываются байты, либо приемник, куда байты последовательно записываются, либо и то и другое вместе.

Чтобы использовать опорное хранилище его нужно открыть. Этой цели и служат потоки, которые в .NET представлены классом System.IO.Stream , содержащий методы для чтения, записи и позиционирования потоков.

Потоки не загружают опорное хранилище в память целиком, а читают его последовательно по байтам либо блокам управляемого размера. Поэтому поток может потреблять мало памяти независимо от размера его опорного хранилища.

Потоки делятся на две категории:

• потоки опорных хранилищ — потоки, жестко привязанные к конкретным типам опорных хранилищ, такие как FileStream или NetworkStream
• потоки-декораторы — наполняют другие потоки, трансформируя данные тем или иным способом, такие как DeflateStream или CryptoStream

Декораторы освобождают потоки опорных хранилищ от необходимости самостоятельно реализовывать такие вещи, как сжатие и шифрование. Декораторы можно подключать во время выполнения, а также соединять их в цепочки (т.е. использовать несколько декораторов в одном потоке).

Потоки работают с байтами. Это гибко и эффективно, но не всегда удобно, например, когда приложение имеет дело с текстом или XML. Преодолеть этот разрыв позволяютадаптеры, они помещают поток в оболочку класса со специальными методами для конкретного формата. В отличие от декораторов адаптеры сами не являются потоками, они обычно полностью скрывают байт-ориентированные методы.

Потоки

Абстрактный класс Stream является базовым для всех потоков. Он определяет методы и свойства для трех фундаментальных операций: чтение, запись и поиск, а также для выполнения служебных задач: закрытие, сброс, конфигурирование тайм-аутов:

public abstract bool CanRead < get ; >
public abstract int Read ( byte [ ] buffer , int offset , int count )
public virtual int ReadByte ( ) ;
public abstract bool CanWrite < get ; >
public abstract void Write ( byte [ ] buffer , int offset , int count ) ;
public virtual void WriteByte ( byte value ) ;
public abstract bool CanSeek < get ; >
public abstract long Position < get ; set ; >
public abstract void SetLength ( long value ) ;
public abstract long Length < get ; >
public abstract long Seek ( long offset , SeekOrigin origin ) ;
// Закрытие/сброс:
public virtual void Close ( ) ;
public void Dispose ( ) ;
public abstract void Flush ( ) ;
public virtual bool CanTimeout < get ; >
public virtual int ReadTimeout < get ; set ; >
public virtual int WriteTimeout < get ; set ; >
public static readonly Stream Null ;
public static Stream Synchronized ( Stream stream ) ;
using System ;
using System . IO ;
class Program
static void Main ( )
// CСоздать в текущем каталоге файл test.txt:
using ( Stream s = new FileStream ( «test.txt» , FileMode . Create ) )
Console . WriteLine ( s . CanRead ) ; // True
Console . WriteLine ( s . CanWrite ) ; // True

Console . WriteLine ( s . CanSeek ) ; // True
s . WriteByte ( 101 ) ;
s . WriteByte ( 102 ) ;
byte [ ] block = < 1 , 2 , 3 , 4 , 5 >;
s . Write ( block , 0 , block . Length ) ; // Записать блок из 5 байтов
Console . WriteLine ( s . Length ) ; // 7
Console . WriteLine ( s . Position ) ; // 7
s . Position = 0 ; // Переместиться обратно в начало
Console . WriteLine ( s . ReadByte ( ) ) ; // 101
Console . WriteLine ( s . ReadByte ( ) ) ; // 102
// Читать из потока в массив block:
Console . WriteLine ( s . Read ( block , 0 , block . Length ) ) ; // 5
Console . WriteLine ( s . Read ( block , 0 , block . Length ) ) ; // 0

Кроме того класс содержит асинхронные методы для чтения и записи: ReadAsync и WriteAsync :

async static void AsyncDemo ( )
using ( Stream s = new FileStream ( «test.txt» , FileMode . Create ) )
byte [ ] block = < 1 , 2 , 3 , 4 , 5 >;
await s . WriteAsync ( block , 0 , block . Length ) ; // Асинхронная запись
s . Position = 0 ; // Переместиться в начало
// Читать из потока в массив block:
Console . WriteLine ( await s . ReadAsync ( block , 0 , block . Length ) ) ; // 5

Чтение и запись

Поток может поддерживать чтение, запись или то и другое. Если свойство CanWrite возвращает false — поток предназначен только для чтения, если CanRead возвращает false — поток предназначен только для записи.

Метод Read читает блок данных из потока и записывает их в массив. Он возвращает количество полученных байтов, которое может быть либо равно, либо меньше значения аргумента count . Если оно меньше count — это значит, что достигнут конец потока или поток выдает данные порциями меньшего размера (в связи с этим однозначно судить о том, что достигнут конец потока можно только если метод возвращает 0):

byte [ ] data = new byte [ 1000 ] ;
// bytesRead в конце всегда будет равен 1000, если только сам поток не короче:
int bytesRead = 0 ;
int chunkSize = 1 ;
while ( bytesRead < data . Length chunkSize >0)
bytesRead += chunkSize = s.Read (data, bytesRead, data.Length — bytesRead);

Метод ReadByte читает один байт из потока, в случае достижения конца потока возвращает -1.

Методы Write и WriteByte отправляют данные в поток, в случае неудачи генерируют исключение.

Аргумент offset методов Read и Write ссылается на индекс в массиве buffer , с которого начинается чтение или запись, а не на позицию в потоке.

Позиционирование (Seeking)

Если свойство CanSeek возвращает true , то поток поддерживает возможность позиционирования. Для такого потока можно запрашивать свойство Length и модифицировать его с помощью метода SetLength . Также можно в любой момент изменять свойство Position , отражающее позицию относительно начала потока, в которой производится чтение или запись. Метод Seek позволяет перемещаться относительно текущей позиции или относительно конца потока.

Если поток не поддерживает возможность позиционирования, единственный способ определить длину потока — прочитать его до конца. К тому же, если требуется повторно прочитать предшествующую область, необходимо закрыть поток и начать все заново.

Закрытие и сброс

Потоки должны быть освобождены после использования, чтобы освободить лежащие в их основе ресурсы. Самый простой способ обеспечения этого — создание экземпляров потока внутри блока using .

Помимо этого потоки содержат методы Dispose и Close (функционально идентичны, закрывают поток). Многократное освобождение или закрытие потока не вызывает ошибки.

Закрытие потока с декоратором закрывает и декоратор и поток с опорным хранилищем. В случае цепочки декораторов закрытие самого внешнего декоратора закрывает всю цепочку.

Для улучшения производительности некоторые потоки буферизуют данные, поступающие в/из опорного хранилища. По этой причине данные записываемые в поток могут не сразу попадать в опорное хранилище, возможна задержка до заполнения буфера. Метод Flush обеспечивает принудительную запись любых буферизированных данных. При закрытие потока метод Flush вызывается автоматически.

Тайм-ауты

Если свойство CanTimeout возвращает true , поток поддерживает тайм-аут чтения и записи (тайм-ауты поддерживают сетевые потоки, а файловые и потоки в памяти — нет). Для таких потоков свойство ReadTimeout задает тайм-аут в миллисекундах на чтение, а свойство WriteTimeout — тайм-аут на запись. Ноль означает отсутствие тайм-аута. При наступлении тайм-аута методы Read и Write генерируют исключения.

Потоки с опорными хранилищами в .NET

Основными потоками с опорными хранилищами в .NET являются:

• System.IO.FileStream
• System.IO.MemoryStream
• System.IO.IsolatedStorageFileStream
• System.Net.Sockets.NetworkStream
• System.IO.Pipes.PipeStream

Декораторы в .NET

Декораторы помещают другой поток в оболочку, добавляя ему различный функционал. Основными декораторами в .NET являются:

• System.IO.BufferedStream
• System.IO.Compression.DeflateStream
• System.IO.Compression.GZipStream
• System.Security.Cryptography.CryptoStream
• System.Net.Security.AuthenticatedStream

Адаптеры потоков в .NET

Текстовые адаптеры (для типов string и char ):

• TextReader
• TextWriter
• StreamReader
• StreamWriter
• StringReader
• StringWriter

Двоичные адаптеры (для типов int , bool , string и float ):

• BinaryReader
• BinaryWriter

FileStream

Создать экземпляр FileStream можно с помощью статических методов класса File :

Источник: devkazakov.com

[C++] часть 1: многопоточность, конкурентность и параллелизм: ОСНОВЫ

Простое руководство по изучению многопоточности, конкурентности и параллелизма в C++

Вначале, когда ещё только состоялось моё знакомство с многопоточностью в C++, многое было мне непонятным и сбивало с толку. Сложность программы расцветала буйным цветом (именно так: подобно прекрасному цветку), конкурентность и параллелизм с их недетерминированным поведением меня просто убивали, и всё было как в тумане. Так что мне легко понять всех приступающих к изучению этих понятий. Спешу избавить вас от мучений и предлагаю вашему вниманию это простое руководство по изучению конкурентности, параллелизма и многопоточности в C++ (в конце данной статьи расписан план, в соответствии с которым мы будем двигаться дальше).

А пока освежим в памяти основные понятия и попробуем на вкус код, выполняемый в многопоточной среде.

1. Что такое поток?

В любом процессе создаётся уникальный поток выполнения, который называется основным потоком. Он может с помощью операционной системы запускать или порождать другие потоки, которые делят то же адресное пространство родительского процесса (сегмент кода, сегмент данных, а также другие ресурсы операционной системы, такие как открытые файлы и сигналы). С другой стороны, у каждого потока есть свой идентификатор потока, стек, набор регистров и счётчик команд. По сути, поток представляет собой легковесный процесс, в котором переключение между потоками происходит быстрее, а взаимодействие между процессами — легче.

2. Что такое конкурентность/параллелизм

Планировщик распределяет процессорное время между разными потоками. Это называется аппаратным параллелизмом или аппаратной конкурентностью (пока что считаем здесь параллелизм и конкурентность синонимами): когда несколько потоков выполняются на разных ядрах параллельно, причём каждый занимается конкретной задачей программы.
→ Примечание: чтобы определить количество задач, которые реально можно выполнять в многопоточном режиме на том или ином компьютере, используется функция std::thread::hardware_concurrency() . Если число потоков будет превышать этот лимит, может начаться настоящая чехарда с переключением задач (когда слишком частые переключения между задачами — много раз в секунду — создают лишь иллюзию многопоточности).

3. Основные операции с потоками с помощью std::thread

• Заголовочный файл| #include
• Запуск потока| std::thread t(callable_object, arg1, arg2, ..)
  Создаёт новый поток выполнения, ассоциируемый с t, который вызывает callable_object(arg1, arg2) . Вызываемый объект (т.е. указатель функции, лямбда-выражение, экземпляр класса с вызовом функции operator ) немедленно выполняется новым потоком с (выборочно) передаваемыми аргументами. Они копируются по умолчанию. Если хотите передать по ссылке, придётся использовать метод warp к аргументу с помощью std::ref(arg) . Не забывайте: если хотите передать unique_ptr, то должны переместить его ( std::move(my_pointer) ), так как его нельзя копировать.
• Жизненный цикл потока| t.join() и t.detach()
  Если основной поток завершает выполнение, все второстепенные сразу останавливаются без возможности восстановления. Чтобы этого не допустить, у родительского потока имеются два варианта для каждого порождённого:
  → Блокирует и ждёт завершения порождённого потока, вызывая на нём метод join .
  → Прямо объявляет, что порождённый поток может продолжить выполнение даже после завершения родительского, используя метод detach .
• Запомните: объект потока можно перенести, но нельзя копировать.

Здесь вы можете найти пример кода, иллюстрирующий практически всё, что написано выше.

4. Зачем нужна синхронизация?

Из-за того, что несколько потоков делят одно адресное пространство и ресурсы, многие операции становятся критичными, и тогда многопоточности требуются примитивы синхронизации. И вот почему:

• Память — дом с привидениями
  Память никогда больше не будет обычным хранилищем данных — теперь это обитель привидений. Представьте: поток смотрит Netflix, уютно устроившись перед Smart TV, и тут вдруг экран мигает и выключается. В панике поток набирает 112, а в ответ… «Доставка пиццы, спасибо, что позвонили». Что происходит? А то, что в доме полно привидений (где в роли привидений другие потоки): они все в одной комнате и взаимодействуют с одними и теми же объектами (это называется гонка данных), но друг для друга они привидения.

Поток должен объявить, что он использует. А затем, прежде чем трогать этот объект, проверить, не использует ли его кто-то ещё. Зелёный поток смотрит ТВ? Значит, никто не должен трогать ТВ (другие могут рядышком сесть и посмотреть, если что). Это можно сделать с помощью мьютекса.

• Нужны атомарные операции!
  Большинство операций неатомарные. Если операция неатомарная, можно увидеть её промежуточное состояние, так как она не является неделимой. Например: запись 64 битов, 32 бита за один раз. Во время этой операции другой поток может увидеть 32 старых бита и 32 новых, получая совершенно неверный результат. По этой причине результаты таких операций должны казаться атомарными, даже если они такими не являются.
  → Примечание: даже инкремент не является атомарной операцией: int tmp = a; a = tmp + 1;
  Самое простое решение здесь — использовать шаблон std::atomic , который разрешает атомарные операции разных типов.
• Когерентность кеша и выполнение с изменением очерёдности
  Каждое ядро пытается сохранить результаты какой-то работы, помещая недавние значения в локальный кеш. Но несколько потоков выполняются на разных ядрах, и значения, хранящиеся в кеше, больше не могут быть валидными, так что рано или поздно кеш должен обновляться. В то же время изменения не видны другим, пока кеш не очищен. Чтобы распространить изменения и обеспечить корректную видимость памяти, нужны определённые механизмы.
  Кроме того, для повышения эффективности процессор и/или компилятор может поменять очерёдность выполнения команд. Это может привести к непредсказуемому поведению в параллельно выполняемой программе, в связи с чем необходимо гарантировать исполнение критически важных команд в первоначальном порядке.
  Эта работа выполняется примитивами синхронизации, предполагающими использование барьеров доступа к памяти (строки кода, которые не вычеркнуть какими-то операциями) для обеспечения согласованности и предотвращения изменения очерёдности выполнения (инструкции внутри барьеров памяти нельзя вытащить оттуда).

Пример кода

Обратимся к коду. Теперь вы сами можете проверить это недетерминированное поведение многопоточности.

#include
#include
#include

void run(std::string threadName) for (int i = 0; i < 10; i++) std::string out = threadName + std::to_string(i) + «n»;
std::cout >
>

int main() std::thread tA(run, «A»);
std::thread tB(run, «tB»);
tA.join();
tB.join();
>
B0
A0
A1
A2
B1
A3
B2
B3
..

В отличие от однопоточной реализации, каждое выполнение даёт разный и непредсказуемый результат (единственное, что можно сказать определённо: строки А и B упорядочены по возрастанию). Это может вызвать проблемы, когда очерёдность команд имеет значение.

#include
#include
#include

void runA(bool[ » + std::to_string(i) + » ] value » + std::to_string(value) + «n»;
std::cout >
>

void runB(bool
>
int main() for(int i = 0; i < 20; i++) bool value = true; //1
std::thread tA(runA, std::ref(value), i);
std::thread tB(runB, std::ref(value));
tA.join();
tB.join();
>
>
..
[ 12 ] value 0
[ 13 ] value 1
[ 14 ] value 0
[ 15 ] value 0
[ 16 ] value 0
[ 17 ] value 0
[ 18 ] value 1
[ 19 ] value 0
..

Но что здесь происходит? После того как поток А оценивает «значение» как истинное, поток B меняет его. Теперь мы внутри блока if , даже если нарушены ограничения.

Если два потока имеют доступ к одним и тем же данным (один к записи, другой — к чтению), нельзя сказать наверняка, какая операция будет выполняться первой.

Доступ должен быть синхронизирован.

Заключение

Вы можете сказать: «Батюшки! Сколько всего намешано в этой статье!» Просто помните, что не надо пытаться понять всё и сразу, важно ухватить основные идеи.

Предлагаю пока что поиграть с примерами и посмотреть, как в них проявляется многопоточность. Можете подумать над другими примерами, где нужна синхронизация, и протестировать их (подсказка: потоки, удаляющие элементы из начала очереди. Не забывайте: прежде чем удалять, надо проверить, не пуста ли очередь).

План статей

В будущих статьях будут освящены следующие темы:

• Теория + Простые примеры
  → Низкоуровневые подходы
  1. Мьютекс
  2. std::condition_variable
  3. Атомарность
  → Высокоуровневые подходы
  3. Future и async
  4. Промисы
  5. std::packeged_task
• Практика + самостоятельная работа и упражнения

Источник: medium.com