🎫 std::latch — одноразовый счетчик

🎫 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