並行処理 その３

Rubyの勉強

スレッド間の同期の実験、下のプログラムでボタン１に関連付けられているメソッドは２つのスレッドが並行して実行される。一つは変数@xを＋１、変数@yを−１する処理。もう一方は@xと@yの合計を表示する処理である。前者のスレッドで変数@xと@yの値を変化させているが合計すれば常に200になるはずである。

しかしボタン１を押すと200以外の数値になりエラーとなる場合がある。これは後者のメソッドによる２つの変数の値の読み取りが、ちょうど@x=@x+1を実行し、かつ、@y=@y-1が実行されていないタイミングで為されるためである。（このプログラムではエラー頻度を上げる為に前者のスレッドにsleepを挿入している）
このようなことが発生しないようにするには、一方のスレッドが変数をアクセスする間、他方のスレッドによる変数アクセスをロックすればよい（はず）具体的には、Mutexクラスのインスタンス@aを作成して、各スレッドが変数をアクセスする部分をsynchronizeメソッドで囲む。

@a = Mutex.new

@a.synchronize {……｝

こうすることでエラーの発生が無くなる。
@zをローカル変数ではなくインスタンス変数にしたのは、@a.synchronizeの｛｝でひとつの変数のスコープが形成されて外部から参照できなくなる為。

#!/usr/bin/env ruby

require "qte"
require "qpe"
require "thread"
include Qte
include Qpe


class SampleWindow < QMainWindow
   def initialize()
      super()
      setCaption(tr("サンプル"))
      @msg = QLabel.new(tr("これはサンプルプログラム"),self)
      @msg.setGeometry(10,10,300,30)


      @ebox1 = QMultiLineEdit.new(self)
      @ebox1.setGeometry(0,100,635,300)
      @ebox1.setReadOnly(true)

      @pb1 = QPushButton.new(tr("ボタン１"),self)
      @pb1.setGeometry(300,5,100,30)
      connect(@pb1,QSIGNAL("clicked()"), self, 'cnt')

#      @a = Mutex.new
      @x = 100
      @y = 100
      @z = nil
   end

   def cnt
      @ebox1.clear
      @x = 100
      @y = 100

      Thread.new do           #スレッド１
         Thread.pass
         100.times do |i|
#            @a.synchronize {
                @x = @x + 1
                sleep 0.1     #エラー発生頻度を上げる為
                @y = @y - 1
#            }
         end
      end

      100.times do            #スレッド２
#          @a.synchronize {
             @z = @x + @y
#          }
             @ebox1.insertLine(@z.to_s)
             if @z != 200 then
                @ebox1.insertLine("!!!Error!!!")
             end
      end
   end
end

$defaultCodec = QTextCodec.codecForName("utf8")
app = QPEApplication.new([$0]+ARGV)
app.setDefaultCodec($defaultCodec)
QApplication.setFont(QFont.new("lcfont",18))
app.showMainWidget(SampleWindow.new)
app.exec