使用#include <semaphore> #include <thread>

时间: 2023-12-25 08:26:21 浏览: 128
CS

c#Thread 的使用

使用#include <semaphore>和#include <thread>可以实现多线程编程中的信号量机制。信号量是一种用于多线程编程的同步原语，它可以用来保护共享资源，避免多个线程同时访问同一个资源而导致的数据竞争问题。在C++11标准库中，提供了std::thread和std::mutex等多线程编程的相关类和函数，同时也提供了std::semaphore类来实现信号量机制。在使用时，需要在编译时加上-std=c++11和-pthread选项来支持C++11标准库和多线程编程。
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#include <rtthread.h> #include <drv_lcd.h> #include <board.h> #include <rthw.h> #include <rtdevice.h> #include <drv_gpio.h> #include <rtdbg.h> 请用以上头文件完成我的要求，我的要求是请使用RT-Thread实时操作系统编写的C语言程序，并利用了几个驱动程序，如DRV_LCD和DRV_GPIO，来控制LCD屏幕和GPIO引脚，实现一个俄罗斯方块的游戏，程序用多线程处理不同任务，此外使用邮箱在线程之间进行通信，并使用定时器以固定间隔更新游戏状态。最后控制RGB LED和蜂鸣器以向用户提供视觉和听觉反馈。

#include <rtthread.h> #include <drv_lcd.h> #include <board.h> #include <rthw.h> #include <rtdevice.h> #include <drv_gpio.h> #include <rtdbg.h> #define LCD_WIDTH 240 #define LCD_HEIGHT 320 #define ...

优化这段代码 #include <iostream> #include <thread> #include <chrono> #include <mutex> #include <semaphore.h> using namespace std; // shared data resource int shared_data = 0; // semaphores for synchronization sem_t mutex, rw_mutex; // number of readers int num_readers = 0; // reader function void reader(int id) { while (true) { // acquire mutex to update the number of readers sem_wait(&mutex); num_readers++; if (num_readers == 1) { // if this is the first reader, acquire the rw_mutex sem_wait(&rw_mutex); } sem_post(&mutex); // read the shared data cout << "Reader " << id << " read shared data: " << shared_data << endl; // release mutex sem_wait(&mutex); num_readers--; if (num_readers == 0) { // if this is the last reader, release the rw_mutex sem_post(&rw_mutex); } sem_post(&mutex); // sleep for a random amount of time this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(rand() % 1000)); } } // writer function void writer(int id) { while (true) { // acquire the rw_mutex sem_wait(&rw_mutex); // write to the shared data shared_data++; cout << "Writer " << id << " wrote to shared data: " << shared_data << endl; // release the rw_mutex sem_post(&rw_mutex); // sleep for a random amount of time this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(rand() % 1000)); } } int main() { // initialize semaphores sem_init(&mutex, 0, 1); sem_init(&rw_mutex, 0, 1); // create reader threads thread readers[8]; for (int i = 0; i < 8; i++) { readers[i] = thread(reader, i); } // create writer threads thread writers[2]; for (int i = 0; i < 2; i++) { writers[i] = thread(writer, i); } // join threads for (int i = 0; i < 8; i++) { readers[i].join(); } for (int i = 0; i < 2; i++) { writers[i].join(); } // destroy semaphores sem_destroy(&mutex); sem_destroy(&rw_mutex); return 0; }

#include <thread> #include <chrono> #include <mutex> #include <condition_variable> #include <atomic> #include <vector> using namespace std; // shared data resource atomic<int> shared_data(0); // ...

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #include <unistd.h> #include #include <semaphore.h> #define SEAT_NUM 2 #define CUSTOMER_NUM 10 sem_t empty_seat_num; int customer_state[CUSTOMER_NUM] = {0}; void sleep_random(int t) { sleep((int)(t * (rand() / (RAND_MAX *1.0)))); } void print_cur_state() { int i; printf(" customers with seats: ("); for (i = 0; i < CUSTOMER_NUM; i++) { if (0 != customer_state[i]) printf(" %d", i+1); } printf(" )\n"); } void *customer(void *id) { const int myid = (int)id; sleep_random(2); printf("customer %d: try to get a seat...\n", myid); sem_wait(&empty_seat_num); printf("customer %d: sit down\n", myid); customer_state[myid-1] = 1; print_cur_state(); sleep_random(3); printf("customer %d: stand up\n", myid); customer_state[myid-1] = 0; print_cur_state(); sem_post(&empty_seat_num); } int main() { int i, id[CUSTOMER_NUM], res; pthread_t t[CUSTOMER_NUM]; srand((int)time(0)); sem_init(&empty_seat_num, 0, SEAT_NUM); for (i = 0; i < CUSTOMER_NUM; i++) { id[i] = i + 1; pthread_create(&t[i], NULL, customer, &id[i]); } for (i = 0; i < CUSTOMER_NUM; i++) { res = pthread_join(t[i], NULL); if (res != 0){ perror("failed to join thread"); exit(2); } } return 0; } 什么意思

这是一个使用 pthread 和 semaphore 实现的简单线程同步问题。程序模拟了一个餐厅只有两个座位的场景，有 10 个顾客需要等待座位。每个顾客线程会先等待一个随机时间，然后尝试获取一个座位，如果有空位则坐下，否则...

#include #include <semaphore.h> #include <stdio.h> #include <unistd.h> #define MAXNUM 2 sem_t semPtr; pthread_t a_thread, b_thread, c_thread; int g_phreadNum = 1; void *func1(void *arg) { sem_wait(&semPtr); printf("a_thread get a semaphore \n"); sleep(5); sem_post(&semPtr); printf("a_thread release semaphore \n"); pthread_join(a_thread, NULL); } void *func2(void *arg) { sem_wait(&semPtr); printf("b_thread get a semaphore \n"); sleep(5); sem_post(&semPtr); printf("b_thread release semaphore \n"); pthread_join(b_thread, NULL); } void *func3(void *arg) { sem_wait(&semPtr); printf("c_thread get a semaphore \n"); sleep(5); sem_post(&semPtr); printf("c_thread release semaphore \n"); pthread_join(c_thread, NULL); } int main() { int taskNum; // 创建2个信号量 sem_init(&semPtr, 0, MAXNUM); //线程1获取1个信号量，5秒后释放 pthread_create(&a_thread, NULL, func1, NULL); //线程2获取1个信号量，5秒后释放 pthread_create(&b_thread, NULL, func2, NULL); sleep(1); //线程3获取信号量，只有线程1或者线程2释放后，才能获取到 pthread_create(&c_thread, NULL, func3, NULL); sleep(10); //销毁信号量 sem_destroy(&semPtr); return 0; }请输出这段代码的运行结果

但此时 a_thread 和 b_thread 都已经获取了信号量并且还未释放，所以 c_thread 被阻塞，直到 a_thread 或 b_thread 中的一个释放信号量，它才能获取到信号量，输出 get a semaphore，等待 5 秒并释放...

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include #include <semaphore.h> #include <unistd.h> #define BUFFER_SIZE 10 int buffer[BUFFER_SIZE]; int in = 0, out = 0; sem_t empty, full; pthread_mutex_t mutex;void *producer(void *arg) { int item = 0; while (1) { // 生产产品 item += 1; // 等待缓冲区不满 sem_wait(&empty); // 获取互斥锁 pthread_mutex_lock(&mutex); // 将产品放入缓冲区 buffer[in] = item; printf("生产者生产产品 %d，缓冲区大小为 %d\n", item, (in - out + BUFFER_SIZE) % BUFFER_SIZE); in = (in + 1) % BUFFER_SIZE; // 释放互斥锁 pthread_mutex_unlock(&mutex); // 发送缓冲区不空信号 sem_post(&full); // 模拟生产耗时 sleep(1); } } void *consumer(void *arg) { int item = 0; while (1) { // 等待缓冲区不空 sem_wait(&full); // 获取互斥锁 pthread_mutex_lock(&mutex); // 从缓冲区取出产品 item = buffer[out]; printf("消费者消费产品 %d，缓冲区大小为 %d\n", item, (in - out - 1 + BUFFER_SIZE) % BUFFER_SIZE); out = (out + 1) % BUFFER_SIZE; // 释放互斥锁 pthread_mutex_unlock(&mutex); // 发送缓冲区不满信号 sem_post(&empty); // 模拟消费耗时 sleep(2); } } int main() { // 初始化信号量和互斥锁 sem_init(&empty, 0, BUFFER_SIZE); sem_init(&full, 0, 0); pthread_mutex_init(&mutex, NULL); // 创建生产者和消费者线程 pthread_t producer_thread, consumer_thread; pthread_create(&producer_thread, NULL, producer, NULL); pthread_create(&consumer_thread, NULL, consumer, NULL); // 等待线程结束 pthread_join(producer_thread, NULL); pthread_join(consumer_thread, NULL); // 销毁信号量和互斥锁 sem_destroy(&empty); sem_destroy(&full); pthread_mutex_destroy(&mutex); return 0;}此段代码无法运行，情修改

这段代码可能无法运行的原因是，缓冲区的大小应该为11而不是10。因为缓冲区最多可以容纳10个产品，当缓冲区满了之后，生产者就无法再生产产品放入缓冲...可以使用pthread_testcancel()函数来实现。具体的修改如下所示：

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <string.h> #include #include <semaphore.h> void * pthread_odd_function(void * arg); void * pthread_even_function(void * arg); pthread_mutex_t work_mutex; pthread_cond_t work_cond; #define MAX_COUNT 10 int count = 0; int main(int argc, char const *argv[]) { pthread_t pthread_odd; pthread_t pthread_even; pthread_attr_t pthread_attr; int res; res = pthread_attr_init(&pthread_attr);//init pthread attribute,step 1 if (res != 0){ perror("pthread_attr_init failed!"); exit(EXIT_FAILURE); } res = pthread_cond_init(&work_cond,NULL); if (res != 0){ perror("pthread_cond_init failed!"); exit(EXIT_FAILURE); } res = pthread_mutex_init(&work_mutex,NULL); if (res != 0){ perror("pthread_mutex_init failed!"); exit(EXIT_FAILURE); } pthread_attr_setdetachstate(&pthread_attr,PTHREAD_CREATE_DETACHED);//design pthread attribute step 2 res = pthread_create(&pthread_odd,&pthread_attr,pthread_odd_function,NULL);//step 3 if (res != 0){ perror("pthread_create failed!"); exit(EXIT_FAILURE); } res = pthread_create(&pthread_even,&pthread_attr,pthread_even_function,NULL); if (res != 0){ perror("pthread_create failed!"); exit(EXIT_FAILURE); } while(count < MAX_COUNT) ; //wait the two sons threads finished pthread_mutex_destroy(&work_mutex); pthread_cond_destroy(&work_cond); pthread_exit(NULL); return 0; } void * pthread_odd_function(void *arg)//step 4 { pthread_mutex_lock(&work_mutex); while(count < MAX_COUNT){ if (count % 2 == 1){ printf("the odd count is : %d\n", count); ++count; pthread_cond_signal(&work_cond);//in order to release the thread of even } else pthread_cond_wait(&work_cond,&work_mutex);//the pthread is blocked,wait for the condition } pthread_mutex_unlock(&work_mutex); } void * pthread_even_function(void *arg)//step 5 { pthread_mutex_lock(&work_mutex); while(count < MAX_COUNT){ if (count % 2 == 0){ printf("the even count is : %d\n", count); ++count; pthread_cond_signal(&work_cond);//in order to release the thread of odd } else pthread_cond_wait(&work_cond,&work_mutex);//wait the condition satisfied } pthread_mutex_unlock(&work_mutex); }给我讲一下这段代码

具体来说，代码中使用了互斥锁和条件变量来保证线程同步。互斥锁的作用是保护共享资源，只允许一个线程访问该资源。条件变量用于线程之间的通信，当一个线程需要等待某个条件满足时，它会进入阻塞状态，等待其他线程...

编写一个2线程程序：主线程每秒输出依次偶数0，2，4，8等偶数，另外一个线程每秒一次输出1、2、3、5等奇数，并且通过同步方法实现总的输出结果为 0、1、2、3、4按大小顺序一次输出。（提示：可以使用互斥锁实现同步）//参考例题2：thread2.c#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include #include <semaphore.h>void *thread_function(void *arg);pthread_mutex_t work_mutex; /* protects both work_area and time_to_exit */#define WORK_SIZE 1024char work_area[WORK_SIZE];int time_to_exit = 0;int main() { int res; pthread_t a_thread; void *thread_result; res = pthread_mutex_init(&work_mutex, NULL); if (res != 0) { perror("Mutex initialization failed"); exit(EXIT_FAILURE); } res = pthread_create(&a_thread, NULL, thread_function, NULL); if (res != 0) { perror("Thread creation failed"); exit(EXIT_FAILURE); } pthread_mutex_lock(&work_mutex); printf("Input some text. Enter 'end' to finish\n"); while(!time_to_exit) { fgets(work_area, WORK_SIZE, stdin); pthread_mutex_unlock(&work_mutex); while(1) { pthread_mutex_lock(&work_mutex); if (work_area[0] != '\0') { pthread_mutex_unlock(&work_mutex); sleep(1); } else { break; } } } pthread_mutex_unlock(&work_mutex); printf("\nWaiting for thread to finish...\n"); res = pthread_join(a_thread, &thread_result); if (res != 0) { perror("Thread join failed"); exit(EXIT_FAILURE); } printf("Thread joined\n"); pthread_mutex_destroy(&work_mutex); exit(EXIT_SUCCESS);}void *thread_function(void *arg) { sleep(1); pthread_mutex_lock(&work_mutex); while(strncmp("end", work_area, 3) != 0) { printf("You input %d characters\n", strlen(work_area) -1); work_area[0] = '\0'; pthread_mutex_unlock(&work_mutex); sleep(1); pthread_mutex_lock(&work_mutex); while (work_area[0] == '\0' ) { pthread_mutex_unlock(&work_mutex); sleep(1); pthread_mutex_lock(&work_mutex); } } time_to_exit = 1; work_area[0] = '\0'; pthread_mutex_unlock(&work_mutex); pthread_exit(0);}

#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> pthread_mutex_t mutex; pthread_cond_t cond; int even_num = 0; int odd_num = 1; int stop = 0; void *even_thread(void *...

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#include <rtthread.h> #include <stdlib.h> #define AT_CMD_SIZE 50 #define AT_DATA_SIZE 100 static char at_cmd[AT_CMD_SIZE]; static char at_data[AT_DATA_SIZE]; static struct rt_semaphore semap_at_cmd...
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实时三维重建：InfiniTAM的ros驱动应用

资源摘要信息:"InfiniTAM用ros驱动进行实时重建" InfiniTAM是一个开源的三维重建系统，利用ROS（Robot Operating System）作为驱动，实现了对环境的实时三维建模和重建。下面详细阐述关于InfiniTAM和ROS驱动实时三维重建的技术知识点。 首先，我们需要了解ROS（Robot Operating System），它是一个用于机器人软件开发的灵活框架，提供了一系列工具和库来帮助软件开发者创建复杂、可重复使用的机器人行为和功能。ROS的一个核心优势是其高度模块化的系统，它允许开发者分别开发和测试组件，之后再集成到一个完整的系统中。ROS广泛应用于机器人的感知、建图、导航、定位以及手臂控制等领域。 接着，我们来看InfiniTAM，它是一个专门针对实时三维场景理解的系统。InfiniTAM具备以下几个关键技术特点： 1. 实时性能：InfiniTAM利用高效的数据结构和算法，在单个或多个GPU上运行，能够处理大量数据，实现实时的三维重建。 2. 带宽优化：在进行三维重建时，数据的传输和存储是非常消耗资源的。InfiniTAM通过优化数据传输和存储来最小化带宽消耗，使得在有限的计算资源下也能高效运行。 3. 模块化和可扩展性：InfiniTAM的设计允许用户通过添加或修改模块来定制系统功能，易于扩展到不同的应用场景。 4. 多传感器融合：InfiniTAM支持包括深度相机、RGB相机和激光雷达等多种传感器的数据融合，增强重建过程的鲁棒性和精确度。 5. 相机标定与校正：系统内置了相机标定工具，可以处理镜头畸变等问题，确保重建结果的准确性。 现在，我们将重点放在如何使用ROS驱动InfiniTAM进行实时三维重建： ROS驱动InfiniTAM的实现，主要依赖于ROS的节点系统，每个节点可以执行一个特定的功能，如图像获取、数据处理、结果展示等。通过节点之间的消息传递，可以实现不同功能的协同工作。在InfiniTAM中，典型的节点可能包括： - 数据采集节点：负责从连接的硬件设备（如RGB-D相机）中获取图像和深度数据。 - 数据处理节点：对采集到的数据进行必要的预处理，例如滤波、归一化等。 - 三维重建节点：核心的处理节点，负责调用InfiniTAM系统内的算法对环境进行实时的三维建模。 - 结果展示节点：将重建的结果通过图形界面展示给用户，提供直观的三维模型显示。 为了实现上述节点在ROS框架中的协同工作，需要定义相应的ROS消息类型和话题，确保数据能够及时准确地在各个节点之间传递。例如，数据采集节点需要发布图像和深度数据到特定的话题上，而数据处理节点则订阅这些话题以接收数据进行处理。 总之，InfiniTAM利用ROS作为驱动进行实时三维重建，结合了ROS强大的模块化架构和InfiniTAM高效实时处理的优势，为开发者提供了强大的工具来构建实时三维重建应用。这套系统适合于需要高性能三维感知能力的应用场合，如自动驾驶汽车、机器人导航、增强现实等领域。