Resolve "add cond task"

This commit is contained in:
verytable 2021-03-12 19:15:10 +00:00
parent 627d8ff536
commit 1d70d9b73b
3 changed files with 281 additions and 0 deletions

36
cond/README.md Normal file
View file

@ -0,0 +1,36 @@
## cond
[sync.Cond](https://golang.org/pkg/sync/#Cond) — примитив синхронизации для эффективных межгорутинных нотификаций.
Обычно использование выглядит так: одни горутины ждут выполнения некоторого условия,
а другие горутины выполняют это условие и информируют ждущих.
### Что нужно сделать?
Нужно написать реализацию Cond используя каналы.
Использование пакета [sync](https://golang.org/pkg/sync) в этой задаче запрещено!
```go
type Cond struct {
L Locker
}
func New(l Locker) *Cond {}
func (c *Cond) Wait() {}
func (c *Cond) Signal() {}
func (c *Cond) Broadcast() {}
```
`Locker` это [sync.Locker](https://golang.org/pkg/sync/#Locker), но мы не хотим использовать [sync](https://golang.org/pkg/sync).
У каждого `Cond` есть блокировка `L`, передающаяся в конструкторе.
`Cond` поддерживает FIFO очередь ожидающих горутин.
* `Wait()` паникует, если `L` не взята.
* `Wait()` добавляет текущую горутину в очередь, возвращает блокировку `L`, блокирует текущую горутину.
Заснувшая горутина может быть разбужена другой горутиной через вызов `Signal()` или `Broadcast()`.
При просыпании засыпавшая горутина продолжит исполнение, возьмёт `L` и завершит вызов `Wait()`.
* `Signal()` извлекает и разблокирует первую блокировку из очереди, если такая есть, иначе no-op.
* `Broadcast()` извлекает и разблокирует все блокировки из очереди. no-op, если очередь пустая.

61
cond/cond.go Normal file
View file

@ -0,0 +1,61 @@
// +build !solution
package cond
// A Locker represents an object that can be locked and unlocked.
type Locker interface {
Lock()
Unlock()
}
// Cond implements a condition variable, a rendezvous point
// for goroutines waiting for or announcing the occurrence
// of an event.
//
// Each Cond has an associated Locker L (often a *sync.Mutex or *sync.RWMutex),
// which must be held when changing the condition and
// when calling the Wait method.
type Cond struct {
L Locker
}
// New returns a new Cond with Locker l.
func New(l Locker) *Cond {
return &Cond{L: l}
}
// Wait atomically unlocks c.L and suspends execution
// of the calling goroutine. After later resuming execution,
// Wait locks c.L before returning. Unlike in other systems,
// Wait cannot return unless awoken by Broadcast or Signal.
//
// Because c.L is not locked when Wait first resumes, the caller
// typically cannot assume that the condition is true when
// Wait returns. Instead, the caller should Wait in a loop:
//
// c.L.Lock()
// for !condition() {
// c.Wait()
// }
// ... make use of condition ...
// c.L.Unlock()
//
func (c *Cond) Wait() {
}
// Signal wakes one goroutine waiting on c, if there is any.
//
// It is allowed but not required for the caller to hold c.L
// during the call.
func (c *Cond) Signal() {
}
// Broadcast wakes all goroutines waiting on c.
//
// It is allowed but not required for the caller to hold c.L
// during the call.
func (c *Cond) Broadcast() {
}

184
cond/cond_test.go Normal file
View file

@ -0,0 +1,184 @@
package cond
import (
"sync"
"testing"
"time"
)
func TestCondSignal(t *testing.T) {
var m sync.Mutex
c := New(&m)
n := 2
running := make(chan bool, n)
awake := make(chan bool, n)
for i := 0; i < n; i++ {
go func() {
m.Lock()
running <- true
c.Wait()
awake <- true
m.Unlock()
}()
}
for i := 0; i < n; i++ {
<-running // Wait for everyone to run.
}
for n > 0 {
select {
case <-awake:
t.Fatal("goroutine not asleep")
default:
}
m.Lock()
c.Signal()
m.Unlock()
<-awake // Will deadlock if no goroutine wakes up
select {
case <-awake:
t.Fatal("too many goroutines awake")
default:
}
n--
}
c.Signal()
}
func TestCondSignalGenerations(t *testing.T) {
var m sync.Mutex
c := New(&m)
n := 100
running := make(chan bool, n)
awake := make(chan int, n)
for i := 0; i < n; i++ {
go func(i int) {
m.Lock()
running <- true
c.Wait()
awake <- i
m.Unlock()
}(i)
if i > 0 {
a := <-awake
if a != i-1 {
t.Fatalf("wrong goroutine woke up: want %d, got %d", i-1, a)
}
}
<-running
m.Lock()
c.Signal()
m.Unlock()
}
}
// nolint
func TestCondBroadcast(t *testing.T) {
var m sync.Mutex
c := New(&m)
n := 200
running := make(chan int, n)
awake := make(chan int, n)
exit := false
for i := 0; i < n; i++ {
go func(g int) {
m.Lock()
for !exit {
running <- g
c.Wait()
awake <- g
}
m.Unlock()
}(i)
}
for i := 0; i < n; i++ {
for i := 0; i < n; i++ {
<-running // Will deadlock unless n are running.
}
if i == n-1 {
m.Lock()
exit = true
m.Unlock()
}
select {
case <-awake:
t.Fatal("goroutine not asleep")
default:
}
m.Lock()
c.Broadcast()
m.Unlock()
seen := make([]bool, n)
for i := 0; i < n; i++ {
g := <-awake
if seen[g] {
t.Fatal("goroutine woke up twice")
}
seen[g] = true
}
}
select {
case <-running:
t.Fatal("goroutine did not exit")
default:
}
c.Broadcast()
}
// nolint
func TestCondSignalStealing(t *testing.T) {
for iters := 0; iters < 1000; iters++ {
var m sync.Mutex
cond := New(&m)
// Start a waiter.
ch := make(chan struct{})
go func() {
m.Lock()
ch <- struct{}{}
cond.Wait()
m.Unlock()
ch <- struct{}{}
}()
<-ch
m.Lock()
m.Unlock()
// We know that the waiter is in the cond.Wait() call because we
// synchronized with it, then acquired/released the mutex it was
// holding when we synchronized.
//
// Start two goroutines that will race: one will broadcast on
// the cond var, the other will wait on it.
//
// The new waiter may or may not get notified, but the first one
// has to be notified.
done := false
go func() {
cond.Broadcast()
}()
go func() {
m.Lock()
for !done {
cond.Wait()
}
m.Unlock()
}()
// Check that the first waiter does get signaled.
select {
case <-ch:
case <-time.After(2 * time.Second):
t.Fatalf("First waiter didn't get broadcast.")
}
// Release the second waiter in case it didn't get the
// broadcast.
m.Lock()
done = true
m.Unlock()
cond.Broadcast()
}
}