Question

我有一个模拟汽车研讨会的多线程C ++程序。基本上car是一个线程，station是一个资源。它的工作方式如下：汽车进入车间，它有一个车站列表（只是整数），它必须访问，以便修复。有三种类型的站：

1x2站 - 1站可同时修理2辆车
1x1站 - 1站可以一次修理1辆车
2x1站 - 完成工作需要2个站点

最后两种类型对我来说很容易，因为在1x1类型中我只需要锁定station上的互斥锁，其他线程必须等待。在2x1类型上，我只是在两个站点上std::lock，以避免死锁等。

问题在于第一种类型。让我们想象一下，修理两辆车意味着一辆车在车站的左侧，另一辆在右侧（我将不得不用ncurses绘制这种情况）。所以我考虑为这样的1x2类型实现一个站点：

class station1x2 {
public:
    std::mutex r_mutex;
    std::mutex l_mutex;
}

所以我想锁定r_mutex或l_mutex，因此有4种可能的情况：

他们两个都没有锁定，我锁定其中任何一个
右边一个锁定，我锁定左边一个
左边一个被锁定，我锁定右边
他们两个都被锁定了，我等了

这里的问题是：C ++中是否存在锁定给定互斥锁之一的机制？（就像我给了一些函数我的r_mutex和l_mutex它选择了未锁定的函数并为我锁定它。）

Answer 1

此处互斥锁不是正确的同步原语。这可以通过信号量（基本上是0-n原语，其中互斥锁为0-1）来完成，但标准库中没有信号量。

但是，您可以在此处使用条件变量。你需要：

一个条件变量，表示“站内有可用空间”
代表车站自由空间的柜台（或其他方式，例如两个布尔）
保护这些

进入电台时，锁定互斥锁并查看是否有空闲空间。如果有，占用一个，释放互斥锁，并进行修复。如果两者都已满，请等待条件变量（这将释放互斥锁）。

完成修复后，锁定互斥锁，将空间标记为空闲，释放互斥锁并通知条件变量（因为现在有空闲空间）。

在代码中：

class station1x2 {
public:
    std::mutex mutex;
    std::condition_variable cond;
    int freeSpaces;

    void enter() {
      std::unique_lock<std::mutex> l(mutex);
      cond.wait(l, [&]() { return freeSpaces > 0; }
      --freeSpaces;
    }

    void exit() {
      {
        std::unique_lock<std::mutex> l(mutex);
        ++freeSpaces;
      }
      cond.notify_one();
    }
}

Answer 2

在您的情况下，我会使用try_lock方法。如果可以锁定，此方法返回true（并锁定互斥锁），否则false（已锁定互斥锁）。

if (!r_mutex.try_lock() && !l_mutex.try_lock())
  std::cout << "All mutexes already locked" << std::endl;

仅锁定两个可能的互斥锁中的一个

2 个答案: