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多线程实现的C++生命游戏代码

2023-07-02 19:48:18 深夜i -- --

多线程 C++ 生命游戏代码

C++生命游戏是一种经典的细胞自动机模拟游戏，通过演化生成不同形态的生命。在实现该游戏时，通过使用多线程技术，可以有效地提高游戏运行的效率。

下面是一个使用多线程技术实现C++生命游戏的示例代码：


#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <chrono>
#include <vector>
using namespace std;
const int width = 50, height = 20;
bool board[height][width];
bool new_board[height][width];
mutex mtx;
void print_board() {
  for (int i = 0; i < height; i++) {
    for (int j = 0; j < width; j++) {
      if (board[i][j])
        cout << "O";
       else
        cout << "-";
      
    }
    cout << endl;
  }
  cout << endl;
}
bool is_alive(int row, int col) {
  int alive_neighbors = 0;
  int row_above = (row - 1 + height) % height;
  int row_below = (row + 1) % height;
  int col_left = (col - 1 + width) % width;
  int col_right = (col + 1) % width;
  if (board[row_above][col_left]) {
    alive_neighbors++;
  }
  if (board[row_above][col]) {
    alive_neighbors++;
  }
  if (board[row_above][col_right]) {
    alive_neighbors++;
  }
  if (board[row][col_left]) {
    alive_neighbors++;
  }
  if (board[row][col_right]) {
    alive_neighbors++;
  }
  if (board[row_below][col_left]) {
    alive_neighbors++;
  }
  if (board[row_below][col]) {
    alive_neighbors++;
  }
  if (board[row_below][col_right]) {
    alive_neighbors++;
  }
  if (board[row][col]) {
    if (alive_neighbors == 2 || alive_neighbors == 3)
      return true;
     else
      return false;
    
  } else {
    if (alive_neighbors == 3)
      return true;
     else
      return false;
    
  }
}
void update_board(int start_row, int end_row) {
  for (int i = start_row; i < end_row; i++) {
    for (int j = 0; j < width; j++) {
      new_board[i][j] = is_alive(i, j);
    }
  }
}
int main() {
  board[3][11] = true;
  board[3][12] = true;
  board[3][13] = true;
  board[10][5] = true;
  board[10][6] = true;
  board[11][5] = true;
  board[11][6] = true;
  board[9][5] = true;
  board[9][6] = true;
  board[8][5] = true;
  board[8][6] = true;
  board[8][15] = true;
  board[8][16] = true;
  board[8][17] = true;
  board[9][14] = true;
  board[10][13] = true;
  board[11][13] = true;
  board[12][14] = true;
  board[13][15] = true;
  board[13][16] = true;
  board[13][17] = true;
  
  print_board();
  for (int g = 0; g < 100; g++) {
    vector<thread> threads;
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
      threads.emplace_back(update_board, i * height / 4, (i + 1) * height / 4);
    }
    for (auto &t : threads) {
      t.join();
    }
    for (int i = 0; i < height; i++) {
      for (int j = 0; j < width; j++) {
        board[i][j] = new_board[i][j];
      }
    }
    print_board();
    this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(200));
  }
  return 0;
}

在该示例代码中，使用了一个名为 `update_board` 的函数，并通过 `vector ` 类型的 `threads` 容器保存了 4 个线程对象。在主函数中，循环 100 次，每次执行一个 `update_board` 调用，该函数会被 4 个线程并行执行。执行完成后，更新板上的状态，并使用 `print_board` 函数打印出当前的生命游戏状态。

由于多线程并行执行，可以有效地提高游戏运行的效率。

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