[C++] counting_semaphore/binary_semaphore

개요

• 공유 리소스에 대한 접근을 제어하는 경량화 된 동기화 클래스
• binary_semaphore는 크기가 1인 counting_semaphore
• 상호 배제보다 신호/알림에 자주 사용
  • condition_variable의 대안이면 종종 더 나은 성능 제공
• condition_variable::wait()과 유사하게 spurious wakeup 주의 필요
• mutex와의 차이점
  • 크기만큼 동시 접근 가능
  • 실행 스레드에 연결되지 않음
    • 실행 스레드와 상관 없이 동시 수행 가능
• 멤버 함수
  • release()
    • 내부 카운터 증가 및 acquire() 차단 해제
  • acquire()
    • 내부 카운터 감소
    • 내부 카운터가 0이면 내부 카운터가 증가할 때까지 차단
  • try_acquire()
    • 내부 카운터 감소
    • 차단 하지 않음
  • try_acquire_for()
    • 내부 카운터 감소
    • 내부 카운터가 0이면 내부 카운터가 증가하거나 특정 시간동안 차단
  • try_acquire_until()
    • 내부 카운터 감소
    • 내부 카운터가 0이면 내부 카운터가 증가하거나 특정 시점까지 차단
  • max()
    • 내부 카운터가 가질 수 있는 최대 값을 반환

예제

• 코드

   #include <algorithm>
   #include <chrono>
   #include <future>
   #include <iostream>
   #include <semaphore>
   #include <thread>
      
   using namespace std;
      
   counting_semaphore semaphore{1};
      
   int main() {
       cout << semaphore.max() << endl;
      
       auto f1 = async(launch::async, []() {
           for (int i = 0; i < 3; ++i) {
               cout << "send" << endl;
               semaphore.release();
      
               this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1));
           }
       });
      
       auto f2 = async(launch::async, []() {
           int count = 0;
      
           while (count < 3) {
               semaphore.acquire();
               cout << "recv" << endl;
               ++count;
           }
       });
      
       f1.get();
       f2.get();
      
       return 0;
   }
  

• 실행 결과

   2147483647
   send
   recv
   recv
   send
   recv
   send