C 0x 是否缺少信号量？线程同步的替代方案是什么？

C 0x 是否缺少信号量？线程同步的解决方案

在多线程编程领域，同步机制对于协调对共享资源的访问并确保程序执行的完整性至关重要。信号量一直是实现此目的的常用工具，允许线程根据特定条件等待或相互发出信号。

但是，随着 C 0x 的出现，有人推测信号量可能会过时。这是真的吗？如果是的话，C 0x 中的线程同步有哪些替代方案？

揭秘 C 0x 信号量神话

C 0x 没有明确提供信号量作为核心功能。相反，它引入了一种更通用、更高效的解决方案：条件变量与互斥体配对。这种组合允许开发人员实现完全满足其特定要求的自定义同步原语。

使用条件变量实现简单信号量

要说明如何使用条件变量来模拟信号量，请考虑以下内容代码片段：

#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;
    }
};

此类用作信号量的轻量级实现。 release() 方法解锁信号量，表明资源已可用。 acquire() 方法等待资源可用，然后锁定信号量。 try_acquire() 方法尝试在不等待的情况下锁定信号量，返回一个指示成功或失败的布尔值。

此解决方案利用条件变量来处理等待和信号机制，为信号量功能提供灵活且可扩展的方法。

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