सी ++ इवेंट्स पर सेमाफोर

आज मैं संक्षेप में बात करूँगा कि कैसे मैंने सिंक्रोनाइज़ेशन ऑब्जेक्ट "इवेंट" के आधार पर एक सेमाफोर लागू किया।

पहले परिभाषाओं के माध्यम से जाना।

1. सिंक्रनाइज़ेशन क्या है और इसकी आवश्यकता क्यों है?

जाहिर है, हम कई तरीकों से कार्यों का एक सेट कर सकते हैं। सबसे सरल - क्रमिक और समानांतर में। विभिन्न धागों को चलाकर कुछ क्रियाओं के समानांतर कार्यान्वयन को प्राप्त किया जा सकता है। यह विचार सरल है: प्रत्येक थ्रेड को कुछ प्राथमिक (या ऐसा नहीं) कार्रवाई असाइन करें और उन्हें एक निश्चित क्रम में चलाएं। आम तौर पर, हम उन सभी को एक ही समय में लॉन्च कर सकते हैं - निश्चित रूप से, हम समय में लाभ प्राप्त करेंगे। यह समझ में आता है: एक के बाद एक 10,000 शब्दों का उत्पादन करना एक बात है, और साथ में आउटपुट के लिए एक और चीज, उदाहरण के लिए, 100 शब्द। 100 गुना समय का लाभ (प्लस या माइनस, देरी को छोड़कर, आदि)। लेकिन मूल कार्य में कार्यों का एक सख्त अनुक्रम शामिल हो सकता है।

उदाहरण के लिए:

• फ़ाइल खोलें
• फाइल करने के लिए टेक्स्ट लिखें
• फ़ाइल बंद करें

ग्रीनहाउस उदाहरण विशेष रूप से लिया गया था (यह स्पष्ट है कि यहां कोई समानता की आवश्यकता नहीं है, सब कुछ बस क्रमिक रूप से किया जा सकता है), लेकिन एक प्रशिक्षण कार्य के रूप में यह पूरी तरह से काम करेगा, और सबसे महत्वपूर्ण बात, इसके निष्पादन पर सुसंगत निष्पादन की आवश्यकता स्पष्ट रूप से दिखाई देती है। या यहाँ एक और उदाहरण है, थोड़ा अलग:

• यादृच्छिक संख्याओं के तीन क्रम उत्पन्न करें
• उन्हें क्रमवार प्रदर्शित करें

यहां, पहले बिंदु को तीन अलग-अलग थ्रेड द्वारा एक साथ किया जा सकता है, लेकिन अंतिम, निष्कर्ष, क्रमिक रूप से किया जाना चाहिए, और केवल पहले बिंदु पर काम करने के बाद।

सामान्य तौर पर, समानांतरवाद कार्य बहुत भिन्न हो सकते हैं और थ्रेड्स को सिंक्रनाइज़ करने के लिए कुछ टूल की आवश्यकता होती है।

2. थ्रेड सिंक्रोनाइज़ेशन के लिए उपकरण

Windows.h नियमित रूप से सिंक्रनाइज़ेशन टूल (तथाकथित "सिंक्रोनाइज़ेशन ऑब्जेक्ट्स") का काफी उपयोग करता है। इनमें से मुख्य हैं: महत्वपूर्ण क्षेत्र, घटना, म्यूटेक्स, सेमाफोर। हां, सेमाफोर के लिए windows.h में पहले से ही एक कार्यान्वयन है। "तो यह कार्यक्रम क्यों?" आप पूछते हैं खैर, सबसे पहले, यह कैसे काम करता है के लिए एक बेहतर महसूस करना। और, दूसरी बात, C ++ की अतिरिक्त प्रथा ने अभी तक किसी को रोका नहीं है :)

यह देखते हुए कि हम ईवेंट्स का उपयोग करेंगे, हम बताएंगे कि यह क्या है और इसका उपयोग कैसे करना है।

लंबित थ्रेड्स को सूचित करने के लिए ईवेंट का उपयोग किया जाता है। यही है, वास्तव में, यह प्रवाह के लिए कुछ संकेत है - आप काम कर सकते हैं या अभी तक नहीं। इस ऑब्जेक्ट के बहुत अर्थ से, यह निम्नानुसार है कि इसकी कुछ सिग्नल स्थिति है और इसे समायोजित करने की क्षमता है (रीसेट / "चालू करें")।

इसलिए, windows.h कनेक्ट करने के बाद हम इसके साथ एक ईवेंट बना सकते हैं:

HANDLE CreateEvent ( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpEventAttributes, //   BOOL bManualReset, //  : TRUE -  BOOL bInitialState, //  : TRUE -  LPCTSTR lpName //   ); 

यदि फ़ंक्शन सफल होता है, तो ईवेंट हैंडल वापस आ जाएगा। यदि ऑब्जेक्ट नहीं बनाया जा सका, तो NULL वापस कर दिया जाएगा।

घटना की स्थिति को संकेत में बदलने के लिए, हम फ़ंक्शन का उपयोग करते हैं:

 BOOL SetEvent ( HANDLE hEvent //   ); 

सफल होने पर, एक नॉनज़रो मान लौटाएगा।

अब अर्धकुंभ के बारे में। सेमाफोर को एक साथ चलने वाले थ्रेड्स की संख्या को नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। मान लें कि हमारे पास 1000 धागे हैं, लेकिन एक समय में केवल 2 ही काम कर सकते हैं। यह एक प्रकार का समायोजन है जो एक सेमाफोर की मदद से होता है। और इस सिंक्रनाइज़ेशन ऑब्जेक्ट के साथ काम करने के लिए कौन से कार्य कार्यान्वित किए जाते हैं?

घटनाओं के समान, एक सेमाफोर बनाने के लिए:

 HANDLE CreateSemaphore ( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSemaphoreAttributes, //   LONG lInitialCount, //     LONG lMaximumCount, //    LPCTSTR lpName //   ); 

सफल होने पर, हम सेमीफोर को एक पॉइंटर प्राप्त करते हैं, यदि यह विफल रहता है, तो हमें NULL मिलता है।

सेमाफोर काउंटर लगातार बदल रहा है (धागा चल रहा है और एक खाली जगह दिखाई देती है), इसलिए अर्ध-अवस्था को समय-समय पर बदलने की आवश्यकता होती है। यह इस फ़ंक्शन का उपयोग करके किया जाता है:

 BOOL ReleaseSemaphore ( HANDLE hSemaphore, //    LONG lReleaseCount, //     LPLONG lpPreviousCount //   ); 

सफल होने पर, रिटर्न वैल्यू शून्य नहीं है।

समारोह पर ध्यान देने योग्य भी:

 DWORD WaitForSingleObject( HANDLE hHandle, //   ,     DWORD dwMilliseconds //     ); 

लौटे मूल्यों में से, हम विशेष रूप से 2 में रुचि रखते हैं: WAIT_OBJECT_0 - इसका मतलब है कि हमारी वस्तु की स्थिति संकेत है; WAIT_TIMEOUT - हम आवंटित समय में ऑब्जेक्ट से सिग्नल स्थिति की प्रतीक्षा नहीं करते थे।

3. कार्य ही

कुल मिलाकर, हमारा काम नियमित कार्यों पर अपने एनालॉग्स लिखना है। हम कार्य को अधिक जटिल नहीं करेंगे, हम "पहले सन्निकटन में कार्यान्वयन" करेंगे। मुख्य बात मानक सेमाफोर की मात्रात्मक विशेषताओं को संरक्षित करना है। टिप्पणियों के साथ कोड GitHub पर पाया जा सकता है ।

कार्य की सरलता के कारण, हम विशेष रूप से लेख को जटिल नहीं करेंगे, लेकिन यह किसी के लिए काम आ सकता है :)