在 Ruby 中实现同步屏障

我正在尝试“复制” CUDA 的行为__synchtreads()Ruby 中的函数。具体来说，我有一组N需要执行某些代码的线程，然后在继续执行其余业务之前，所有线程都在执行中点互相等待。例如：

x = 0

a = Thread.new do
  x = 1
  syncthreads()  
end

b = Thread.new do 
  syncthreads()
  # x should have been changed
  raise if x == 0
end

[a,b].each { |t| t.join }

我需要使用什么工具来完成此任务？我尝试使用全局哈希，然后休眠，直到所有线程都设置了一个标志，表明它们已完成代码的第一部分。我无法让它正常工作；这导致了挂起和死锁。我think我需要结合使用Mutex and ConditionVariable但我不确定为什么/如何。

Edit:50 次浏览，无人回复！看起来像是赏金的候选人......

让我们实现一个同步屏障。它必须知道它将处理的线程数，n，在前面。在第一次期间n - 1打电话给sync屏障将导致调用线程等待。电话号码n将唤醒所有线程。

class Barrier
  def initialize(count)
    @mutex = Mutex.new
    @cond = ConditionVariable.new
    @count = count
  end

  def sync
    @mutex.synchronize do
      @count -= 1
      if @count > 0
        @cond.wait @mutex
      else
        @cond.broadcast
      end
    end
  end
end

全身的sync是临界区，即它不能由两个线程同时执行。因此呼吁Mutex#synchronize.

当值减小时@count为正则线程被冻结。将互斥体作为参数传递给调用ConditionVariable#wait对于防止死锁至关重要。它会导致互斥体在冻结线程之前解锁。

一个简单的实验启动 1k 线程并使它们向数组添加元素。首先他们添加零，然后同步并添加1。预期结果是一个包含 2k 个元素的排序数组，其中 1k 个是 0，1k 个是 1。

mtx = Mutex.new
arr = []
num = 1000
barrier = Barrier.new num
num.times.map do
  Thread.start do
    mtx.synchronize { arr << 0 }
    barrier.sync
    mtx.synchronize { arr << 1 }
  end
end .map &:join;
# Prints true. See it break by deleting `barrier.sync`.
puts [
  arr.sort == arr,
  arr.count == 2 * num,
  arr.count(&:zero?) == num,
  arr.uniq == [0, 1],
].all?

事实上，有名为屏障的宝石这正是我上面描述的。

最后一点，在这种情况下不要使用睡眠来等待。它被称为忙着等待 and 被认为是一种不好的做法.