LeetCode 1195. 交替打印字符串 （互斥量、条件量）

题目描述

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编写一个可以从 1 到 n 输出代表这个数字的字符串的程序，但是：

如果这个数字可以被 3 整除，输出 "fizz"。
如果这个数字可以被 5 整除，输出 "buzz"。
如果这个数字可以同时被 3 和 5 整除，输出 "fizzbuzz"。
例如，当 n = 15，输出： 1, 2, fizz, 4, buzz, fizz, 7, 8, fizz, buzz, 11, fizz, 13, 14, fizzbuzz。

假设有这么一个类：

class FizzBuzz {
  public FizzBuzz(int n) { ... }               // constructor
  public void fizz(printFizz) { ... }          // only output "fizz"
  public void buzz(printBuzz) { ... }          // only output "buzz"
  public void fizzbuzz(printFizzBuzz) { ... }  // only output "fizzbuzz"
  public void number(printNumber) { ... }      // only output the numbers
}
请你实现一个有四个线程的多线程版  FizzBuzz， 同一个 FizzBuzz 实例会被如下四个线程使用：

线程A将调用 fizz() 来判断是否能被 3 整除，如果可以，则输出 fizz。
线程B将调用 buzz() 来判断是否能被 5 整除，如果可以，则输出 buzz。
线程C将调用 fizzbuzz() 来判断是否同时能被 3 和 5 整除，如果可以，则输出 fizzbuzz。
线程D将调用 number() 来实现输出既不能被 3 整除也不能被 5 整除的数字。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/fizz-buzz-multithreaded
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代码

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class FizzBuzz
{
	private:
		int n;
		int i;
		condition_variable condition;
		mutex imutex;

	public:
		FizzBuzz(int n)
		{
			this->n = n;
			i = 1;
		}

		// printFizz() outputs "fizz".
		void fizz(function printFizz)
		{
			unique_lock locker(imutex);

			while(i <= n)
			{
				condition.wait(locker, [this] {return i > n || i % 3 == 0 && i % 5 != 0;});
				
				if(i > n)
					break;
					
				printFizz();
				i++;
				condition.notify_all();
			}
		}

		// printBuzz() outputs "buzz".
		void buzz(function printBuzz)
		{
			unique_lock locker(imutex);

			while(i <= n)
			{
				condition.wait(locker, [this] {return i > n || i % 3 != 0 && i % 5 == 0;});
				
				if(i > n)
					break;
					
				printBuzz();
				i++;
				condition.notify_all();
			}
		}

		// printFizzBuzz() outputs "fizzbuzz".
		void fizzbuzz(function printFizzBuzz)
		{
			unique_lock locker(imutex);

			while(i <= n)
			{
				condition.wait(locker, [this] {return i > n || i % 3 == 0 && i % 5 == 0;});
				
				if(i > n)
					break;
					
				printFizzBuzz();
				i++;
				condition.notify_all();
			}
		}

		// printNumber(x) outputs "x", where x is an integer.
		void number(function printNumber)
		{
			unique_lock locker(imutex);

			while(i <= n)
			{
				condition.wait(locker, [this] {return i > n || i % 3 != 0 && i % 5 != 0;});
				
				if(i > n)
					break;
				
				printNumber(i);
				i++;
				condition.notify_all();
			}
		}
};

 

笔记

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刚开始不怎么理解为什么要在wait（）函数里面加 i > n 这个条件。

假如 n = 1的时候

第一次 number（）线程将首先获得锁，其它三个线程将卡在wait()函数那里，

此时number（）线程将i++，那么它唤醒其它线程之后，会退出while循环，这个线程也就结束了

但其它三个线程还卡在wait()那里，因为即使i == 2也不满足其条件，那么这三个线程永远也不会退出，所以就会超时