🎫 std::latch — одноразовый счетчик


🩹 Проблема:

Главный поток должен дождаться завершения инициализации в нескольких рабочих потоках перед началом основной работы. Барьер не подходит, так как нужна одноразовая синхронизация, а не переиспользуемая.


💡 Решение:

std::latch (C++20) — это одноразовый счетчик обратного отсчета. Потоки уменьшают счетчик, а другие ждут, пока он достигнет нуля. После срабатывания latch нельзя переиспользовать.


✏️ Пример кода:

#include <iostream>
#include <thread>
#include <latch>
#include <vector>

void worker_init(int id, std::latch& ready_signal) {
    // Имитация инициализации ресурсов
    std::cout << "Поток " << id << " инициализируется...\n";
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100 * id));
    
    std::cout << "Поток " << id << " готов\n";
    ready_signal.count_down();  // Уменьшаем счетчик
}

void worker_process(int id, std::latch& start_signal) {
    std::cout << "Поток " << id << " ждет сигнал старта...\n";
    start_signal.wait();  // Ждем пока счетчик станет 0
    
    std::cout << "Поток " << id << " начал обработку\n";
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
}

int main() {
    const int num_workers = 4;
    std::latch all_ready(num_workers);  // Счетчик для готовности
    std::latch start_work(1);  // Сигнал для старта
    
    std::vector<std::thread> threads;
    
    // Создаем рабочие потоки
    for (int i = 0; i < num_workers; ++i) {
        threads.emplace_back([i, &all_ready, &start_work]() {
            worker_init(i, all_ready);
            worker_process(i, start_work);
        });
    }
    
    // Главный поток ждет готовности всех
    std::cout << "Главный поток ждет инициализации...\n";
    all_ready.wait();
    
    std::cout << "Все потоки готовы. Даем сигнал старта!\n";
    start_work.count_down();  // Даем сигнал старта
    
    for (auto& t : threads) {
        t.join();
    }
    
    return 0;
}

‼️ Преимущества:

• Простая одноразовая синхронизация множества потоков
• Эффективное ожидание без активных проверок
• Идеален для сценариев типа ждать «готовности всех»
• Минимальные накладные расходы по сравнению с condition_variable


Библиотека C/C++ разработчика

#буст