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