std::mutex的使用备忘

最新推荐文章于 2024-04-26 18:13:28 发布
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#多线程 #线程同步 #mutex

在实际测试中，std::mutex与自实现自旋锁在效率上相近，但在竞争激烈时，std::mutex的lock会导致CPU利用率高。使用trylock可降低CPU负载，但效率下降约15%。测试基于4C16G硬件。

在实际测试中，与使用自实现的自旋做同步比较（看上也是自旋），std::mutex在效率上没有大的差异。

但是当出现竞争时，std::mutex的lock会完全的等待，此时CPU利用率会很高，当然其等待也是有收益的：效率最高。

 

但是，在一般的应用里，我们能查看任何管理器时，我们总是蜜汁不希望CPU满载（不想让风扇狂转？）

 

降低CPU负载的套路是：使用trylock。不光出让时间片，还得退出竞争。

当然，随之带来的也是效率的下降（-15%？）

 

我们的测试是基于4C16G硬件。

应用的测试方案是下图（3P3C）：

C++ 设计模式3：单例模式
琅嬛福地
04-12 2460
单例 Singleton 是设计模式的一种，其特点是只提供唯一一个类的实例,具有全局变量的特点，在任何位置都可以通过接口获取到那个唯一实例;具体运用场景如：设备管理器，系统中可能有多个设备，但是只有一个设备管理器，用于管理设备驱动;数据池，用来缓存数据的数据结构，需要在一处写，多处读取或者多处写，多处读取;
C++开发者必备：23种设计模式全面解析
Clang’s Blog
11-22 4193
工厂方法 工厂方法模式，定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。 2、抽象工厂模式 抽象工厂模式，提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类。 3、原型模式 原型模式，用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。 4、建造者模式 建造者模式，将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。 5、单例模式 单例模式，保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。 二、结构
C++11 并发指南三(std::mutex 详解)
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08-04 3148
上一篇《C++11 并发指南二(std::thread 详解)》中主要讲到了 std::thread 的一些用法，并给出了两个小例子，本文将介绍 std::mutex 的用法。 Mutex 又称互斥量，C++ 11中与 Mutex 相关的类（包括锁类型）和函数都声明在 <mutex> 头文件中，所以如果你需要使用 std::mutex，就必须包含 <mutex> 头文件。...
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模板std::mutex用法：
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11-20 108
std::mutex mymutex; std::lock_guard<std::mutex> lock(mymutex); 转载于:https://www.cnblogs.com/swordenchanter/p/9989387.html
C++ std::mutex 用法详解
xiaojinger_123的博客
09-09 2832
C++ std::mutex 用法详解
std::mutex 的使用总结
编程猿来如此
03-22 3398
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现代C++备忘单：高效编程速查指南
例如，在多线程编程部分，备忘单会列出std::thread的创建方式、std::mutex的使用模式、std::async的异步调用方法以及std::promise/std::future的数据传递机制，帮助开发者避免常见的竞态条件和死锁问题。在模板编程...
C++ 备忘单-.pdf
02-27
- `std::thread`, `std::mutex`, `std::condition_variable` 8. **模块化**： - 将代码组织成多个文件，通过 `#include` 引入 这些知识点涵盖了C++的基本概念和高级特性，对于初学者来说是很好的入门指南，同时...
struct PARAMINFO { PARAMINFO() { m_CParam = NULL; //为每个数组分配空间，默认全为0 m_vec_dNValue.resize(StsGetSiteCount()); m_vec_dPValue.resize(StsGetSiteCount()); m_vec_dCorrel.resize(StsGetSiteCount()); m_vec_nCorrPassFlag.resize(StsGetSiteCount()); } //参数指针 CParam *m_CParam; //每个工位上的NValue std::vector<double> m_vec_dNValue; //每个工位的PValue std::vector<double> m_vec_dPValue; //每个工位的样管数据 std::vector<double> m_vec_dCorrel; //标记每个工位样管比对是否通过 std::vector<int> m_vec_nCorrPassFlag; //每个工位的高斯系数 double *m_listGS; }; //记录所有参数信息 std::vector<PARAMINFO> g_vecParamInfo; std::vector<PARAMINFO> g_vecGasInfo; //记录每个工位所有器件是否通过 std::vector<int> g_SiteCorrPassFlag; //比对总颗数 int g_nTotalCnt = 3; //比对通过的颗数 int g_nPassCnt = 0; //最大调整幅度 int g_nAdjuctRange = 5; /************************************** * @brief : 样管比对、调整系数 * @param vecParam ：测试参数数组 * @param vecGas ：系数数组，包含每个测试参数对应的系数数组 * @param dInterval ：系数调整的间隔 * * @return : * 0：有工位样管比对不通过 * 1：所有工位样管比对通过 **************************************/ int AutoAdjustGS(std::vector<CParam*> vecParam, std::vector<double*> vecGas, double dInterval) { int nRet = 1; //用于标记所有工位上所有参数样管比对是否通过 BOOL bAllSiteCorrPass = TRUE; int nSiteNum = StsGetSiteCount(); char LOTID_value[SIZE]; //参数数量或系数数量为空，卡控 if (0 == vecParam.size() || 0 == vecGas.size()) { StsMessageBox("The number of parameters or the number of coefficients is empty.", "AutoAdjustGS", MB_OK); return TRUE; } //参数数量与系数不相同，卡控 if (vecParam.size() != vecGas.size()) { StsMessageBox("The number of parameters is not the same as the number of coefficients.", "AutoAdjustGS", MB_OK); //返回1，否则跳不出循环 return TRUE; } //g_vecParamInfo数量等于0的话，说明是刚开始测试，需要进行一些初始化 if (g_vecParamInfo.size() <= 0) { //分配数组空间 g_SiteCorrPassFlag.resize(StsGetSiteCount()); //记录参数指针以及高斯系数 for (int i = 0; i < vecParam.size(); ++i) { PARAMINFO ParamInfo; //参数指针 ParamInfo.m_CParam = vecParam[i]; //系数数组指针 ParamInfo.m_listGS = vecGas[i]; g_vecParamInfo.push_back(ParamInfo); } //获取每个参数在每个工位上的样管数据 for (int i = 0; i < g_vecParamInfo.size(); ++i) { //获取Site对应的样管数据 for (int j = 0; j < nSiteNum; ++j) { //传入工位获取对应的NValue、PValue、Correlation，例如：double GetNValueData(int nSiteNum) /* double GetNValueData(int nSiteNum, char* ParamName) double GetPValueData(int nSiteNum, char* ParamName) double GetCorrData(int nSiteNum, char* ParamName) */ g_vecParamInfo[i].m_vec_dNValue[j] = 1; g_vecParamInfo[i].m_vec_dPValue[j] = 1; g_vecParamInfo[i].m_vec_nCorrPassFlag[j] = 1; } } } //样管比对通过颗数大于0，说明当前不是第1颗器件，只做样管比对，不调整系数 if (g_nPassCnt > 0) { //遍历所有工位 for (int i = 0; i < nSiteNum; ++i) { //遍历该工位所有参数 for (int j = 0; j < g_vecParamInfo.size(); ++j) { PARAMINFO ParamInfo = g_vecParamInfo[j]; double dPValue = ParamInfo.m_vec_dPValue[i]; double dNValue = ParamInfo.m_vec_dNValue[i]; double dCorrValue = ParamInfo.m_vec_dCorrel[i]; double dTestResult = ParamInfo.m_CParam->GetTestResult(i, 0); if (!(dCorrValue - dNValue < dTestResult < dCorrValue + dPValue)) { g_vecParamInfo[j].m_vec_nCorrPassFlag[i] = 0; bAllSiteCorrPass = FALSE; g_SiteCorrPassFlag[i] = FALSE; } } } if (bAllSiteCorrPass) { //所有工位器件比对通过 g_nPassCnt += 1; } else { g_nPassCnt = 0; } //每个工位对比通过的器件数量大于等于对比总颗数 if (g_nPassCnt >= g_nTotalCnt) { //弹窗提示 //// Define the file path and name CString filePath; filePath.Format("D:\\doc\\%s.txt", LOTID_value); { //alpha_s for (int i = 0; i < nSiteNum; ++i) { CString strKey; strKey.Format("alpha_s_%d", i + 1); if (int j = 0) { PARAMINFO vecGasInfo = g_vecGasInfo[j]; //测试数据 vecGasInfo.m_listGS = vecGas[i]; vecGasInfo.m_CParam = vecParam[i]; double nAfter = vecGasInfo.m_listGS[i] * 1e3; CString strValue; //%.1f 表示保留1位小数 strValue.Format("%.2f : %.2f", vecGasInfo.m_CParam[i], nAfter); WritePrivateProfileString("Gaussian", strKey, strValue, filePath); } } //alpha_n for (int i = 0; i < nSiteNum; ++i) { CString strKey; strKey.Format("alpha_n_%d", i + 1); if (int j = 1) { PARAMINFO vecGasInfo = g_vecGasInfo[j]; //测试数据 vecGasInfo.m_listGS = vecGas[i]; vecGasInfo.m_CParam = vecParam[i]; double nAfter = vecGasInfo.m_listGS[i] * 1e3; CString strValue; //%.1f 表示保留1位小数 strValue.Format("%.2f : %.2f", vecGasInfo.m_CParam[i], nAfter); WritePrivateProfileString("Gaussian", strKey, strValue, filePath); } } } //将系数写入到OffSet文件中 } //对于不是第一颗的器件来说，不需要调整系数重新测试，直接返回1跳出循环 return 1; } //第一颗器件 else { //判断每个工位器件样管比对结果 for (int i = 0; i < nSiteNum; ++i) { //用于标记当前工位器件所有参数样管比对是否通过 BOOL dSiteCorrPass = TRUE; if (!g_SiteCorrPassFlag[i]) { //每个参数每个工位的样管比对 for (int j = 0; j < g_vecParamInfo.size(); ++j) { PARAMINFO ParamInfo = g_vecParamInfo[j]; //工位i的参数样管比对通过，不需要再比对了 if (!ParamInfo.m_vec_nCorrPassFlag[i]) { double dPValue = ParamInfo.m_vec_dPValue[i]; double dNValue = ParamInfo.m_vec_dNValue[i]; double dCorrValue = ParamInfo.m_vec_dCorrel[i]; double dTestResult = ParamInfo.m_CParam->GetTestResult(i, 0); //样管比对下限 double dCorrLLimit = dCorrValue - dNValue; //样管比对上限 double dCorrULimit = dCorrValue + dPValue; //比对通过 if (dCorrLLimit < dTestResult < dCorrULimit) { g_vecParamInfo[j].m_vec_nCorrPassFlag[i] = 1; } //小于样管下限// else if (dCorrLLimit > dTestResult) { dSiteCorrPass = FALSE; bAllSiteCorrPass = FALSE; //调整系数 bop_kd = bop_kd - g_nAdjuctRange; ////蒋非备注需要增加扫描 } //大于样管上限 else { bop_kd = bop_kd + g_nAdjuctRange; dSiteCorrPass = FALSE; bAllSiteCorrPass = FALSE; //调整系数 ////蒋非备注需要增加扫描 } } } } //工位i 器件所有参数样管比对通过 if (dSiteCorrPass) { g_SiteCorrPassFlag[i]; } } if (bAllSiteCorrPass) { //所有工位样管比对全部通过 g_nPassCnt += 1; } return bAllSiteCorrPass; } }
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进行多线程编程，如果多个线程需要对同一块内存进行操作，比如：同时读、同时写、同时读写，对于后两种情况来说，如果不做任何的人为干涉就会出现各种各样的错误数据。解决多线程数据混乱的方案就是进行线程同步，最常用的就是互斥锁，在 C++11 中一共提供了四种互斥锁：不论是在 C 还是 C++ 中，进行线程同步的处理流程基本上是一致的，C++ 的 mutex 类提供了相关的 API 函数：成员函数 独占互斥锁对象有两种状态：锁定和未锁定。 除了使用 lock() 还可以使用 try_lock() 获取互斥锁
static std::mutex mutex;
04-10
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