std:: barrier

类模板 std::barrier 提供一种线程协调机制，它会阻塞已知大小的线程组，直至该组中所有线程都到达屏障。与 std::latch 不同，屏障可重复使用：一旦到达的线程组被解除阻塞，该屏障即可重复使用。与 std::latch 不同，屏障会在解除线程阻塞前执行一个可能为空的可调用对象。

屏障对象的生命周期包含一个或多个阶段。每个阶段定义一个 阶段同步点 ，等待线程会在此阻塞。线程可以通过调用 arrive 到达屏障但延迟等待 阶段同步点 。此类线程后续可通过调用 wait 在 阶段同步点 上阻塞。

屏障的 阶段 包含以下步骤：

1. 每次调用 arrive 或 arrive_and_drop 时， 期望计数 会递减。
2. 当期望计数降为零时，将执行 阶段完成步骤 ，即调用 completion ，并解除所有在阶段同步点阻塞的线程。完成步骤的结束 强发生于 所有因完成步骤而解除阻塞的调用返回之前。
   在期望计数达到零后，某个线程在其调用 arrive 、 arrive_and_drop 或 wait 期间会精确执行一次完成步骤，但若没有线程调用 wait ，该步骤是否执行由实现定义。
3. 当完成步骤结束时，期望计数被重置为构造时指定的值减去自那时起对 arrive_and_drop 的调用次数，并开始下一个 屏障阶段 。

对 barrier 成员函数（析构函数除外）的并发调用不会引入数据竞争。

模板参数

CompletionFunction 的默认模板实参是一个未指定的函数对象类型，该类型额外满足 可默认构造 要求。调用其左值无参版本不产生任何效果。

成员类型

数据成员

成员函数

注释

示例

#include <barrier>
#include <iostream>
#include <string>
#include <syncstream>
#include <thread>
#include <vector>
int main()
{
    const auto workers = {"Anil", "Busara", "Carl"};
    auto on_completion = []() noexcept
    {
        // 此处无需加锁
        static auto phase =
            "... 完成\n"
            "正在清理...\n";
        std::cout << phase;
        phase = "... 完成\n";
    };
    std::barrier sync_point(std::ssize(workers), on_completion);
    auto work = [&](std::string name)
    {
        std::string product = "  " + name + " 已完成工作\n";
        std::osyncstream(std::cout) << product;  // 正确，op<< 调用是原子操作
        sync_point.arrive_and_wait();
        product = "  " + name + " 已完成清理\n";
        std::osyncstream(std::cout) << product;
        sync_point.arrive_and_wait();
    };
    std::cout << "开始执行...\n";
    std::vector<std::jthread> threads;
    threads.reserve(std::size(workers));
    for (auto const& worker : workers)
        threads.emplace_back(work, worker);
}

开始执行...
  Anil 已完成工作
  Carl 已完成工作
  Busara 已完成工作
... 完成
正在清理...
  Busara 已完成清理
  Carl 已完成清理
  Anil 已完成清理
... 完成

缺陷报告

以下行为变更缺陷报告被追溯应用于先前发布的C++标准。

参见