如何在不使用 Boost 的情況下在 C 0x 中實現信號量？

沒有信號量的 C 0x 中的同步

C 0x 引入了原子變量和條件，但缺乏顯式信號量支持。這引發了人們對如何在不使用 Boost 信號量實現的情況下有效同步執行緒的擔憂。

一種方法涉及利用互斥體和條件變數的組合來建立自訂訊號量。考慮以下範例：

#include <mutex>
#include <condition_variable>

class semaphore {
    std::mutex mutex_;
    std::condition_variable condition_;
    unsigned long count_ = 0; // Initialized as locked.

public:
    void release() {
        std::lock_guard<decltype(mutex_)> lock(mutex_);
        ++count_;
        condition_.notify_one();
    }

    void acquire() {
        std::unique_lock<decltype(mutex_)> lock(mutex_);
        while (!count_) // Handle spurious wake-ups.
            condition_.wait(lock);
        --count_;
    }

    bool try_acquire() {
        std::lock_guard<decltype(mutex_)> lock(mutex_);
        if (count_) {
            --count_;
            return true;
        }
        return false;
    }
};

此實作利用互斥體 (mutex_) 來保護對內部資料的訪問​​，並在釋放信號量時使用條件變數 (condition_) 向等待執行緒發出訊號。 count_ 成員變數初始化為零，表示初始鎖定狀態。

要釋放信號量（即使其可用於獲取），release() 方法會增加計數並通知任何等待線程。要取得信號量，acquire() 方法將等待計數非零。 try_acquire() 方法嘗試非阻塞地取得信號量，如果成功則傳回 true，否則傳回 false。

這種方法提供了一種簡單而有效的方法來在 C 0x 中實現信號量，而無需使用 Boost。它的功能與 POSIX 信號量類似，允許線程同步其執行並有效地傳達事件。

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