如何使用共享数据同步线程С++答案

【问题标题】：How to synchronize threads with shared data С++如何使用共享数据同步线程С++
【发布时间】：2021-06-05 20:15:44
【问题描述】：

我正在编写一个简单的我的世界克隆，我需要帮助。我有一个实现“calculateMesh”和“createChunk”方法的“Chunk”类，第二种方法用特定的块类型填充块块字段，然后“calculateMesh”方法添加所需的边（如果块不是锁定或块不透明）。此外，块可以通过“世界”类获取另一个块的块，该类存储指向所有块的指针。要形成正确的网格，必须完成所有块的 createChunk 方法。这两个操作都很繁重，如果添加了新块，它们会阻塞主线程。所以，我认为我需要在我的项目中添加一个线程池。我做到了。但是当一个块试图获取另一个未完成的块时，我不知道如何同步线程以避免错误。我认为所有块都应该等待 createChunk 方法完成，然后创建网格。我该怎么做？也许在我的线程池中使用优先级队列？（对不起我的英语:)）

void Chunk::createChunk() {
    float heightP = 0.0;

    blocks = new Block[CHUNK_VOLUME];

    for (int x = 0; x < CHUNK_X; x++) {
        for (int z = 0; z < CHUNK_Z; z++) {
            glm::vec3 worldPos = toWorldPosition(glm::vec3(x, 1.0f, z));

            heightP = perlin->noise(worldPos.x * 0.03f, worldPos.y * 0.8f, worldPos.z * 0.03f);

            for (int y = 0; y < CHUNK_Y; y++) {

                BlockType blocktype = StoneBlock;

                if (y > heightP * CHUNK_Y * 0.2f) {
                    blocktype = AirBlock;
                }

                addBlock(x, y, z, blocktype);
            }
        }
    }

    chunkReady = true;
}

void Chunk::calculateMesh() {

    if (hasMesh) {
        return;
    }

    vertices.clear();

    for (int x = 0; x < CHUNK_X; x++) {
        for (int z = 0; z < CHUNK_Z; z++) {
            for (int y = 0; y < CHUNK_Y; y++) {
                if (GetBlock(x, y, z).getBlockType() == StoneBlock) {
                    tryAddFace(x, y, z, BackFace);
                    tryAddFace(x, y, z, LeftFace);
                    tryAddFace(x, y, z, RightFace);
                    tryAddFace(x, y, z, FrontFace);
                    tryAddFace(x, y, z, TopFace);
                    tryAddFace(x, y, z, BottomFace);
                }
            }
        }
    }

    hasMesh = true;
}

Block& Chunk::GetBlock(int x, int y, int z) {
    if (outOfBounds(x, y, z)) {
        glm::vec3 pos = toWorldPosition({ x, y, z });
        return world->GetBlock(pos.x, pos.y, pos.z);
    }

    return blocks[getBlockIndex(x, y, z)];
}

【问题讨论】：

寻找生产者-消费者。看看std::condition_variable 是否有帮助。生产者可以发出一个块已经准备好的信号，消费者可以在有时间的时候获取它。
使用 std::atomic 值及其交换函数来获取资源。如果必要的资源很忙（无法获取），请执行另一个任务。

标签： c++ multithreading thread-synchronization

【解决方案1】：

您可以使用 std::async 来实现我的想法。您应该将该函数绑定到 std::async 对象，该对象将异步调用它并返回未来对象。当你得到未来的返回值时，它会被附加到主线程中。这是示例用法：

#include <iostream>
#include <functional>
#include <future>

void foo()
{
    std::cout << "Hello async" << std::endl;  
}

int bar()
{
    return 15; // Your return type and value...
}

int main()
{
   std::future<void> f1 = std::async(std::bind(foo));
   std::future<int> f2 = std::async(std::bind(bar));
   
   f1.get();
   std::cout << f2.get() << std::endl;
   return 0;
}

【讨论】：