[ОС] Припрема за Т1234 - Случајни бројеви

/**
 * Napisati C++ program koji cita podatke o uniformnim distribucijama iz ulazne datoteke i potom za
 * svaku distribuciju generise po 10 brojeva, racuna njihov prosek, i nalazi najmanji i najveci broj.
 *
 * U ulaznoj datoteci "distribucije.txt" se u svakom redu nalaze informacije o donjoj i gornjoj granici
 * intervala u kojem treba generisati brojeve. Informacije o gornjoj i donjoj granici su odvojene dvotackom.
 *  U pitanju su razlomljeni brojevi.
 *
 * U izlaznoj datoteci "brojevi.csv" treba da se nalaze u jednom redu odvojeni zarezom prvo 10
 * izgenerisanih brojeva a potom i prosek, najmanji element i najveci element.
 *
 * Treba napraviti jednu nit koja ce samo citati ulazne podatke, jednu nit koja ce samo pisati gotove
 * brojeve u datoteku i 6 niti radnika koji ce na osnovu podataka iz ulazne datoteke generisati sve
 * neophodno za ispis u izlaznu datoteku.
*/
#include <iostream>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <thread>
#include <regex>
#include <random>
#include <chrono>
#include <algorithm>

#define BROJ_RADNIKA 6

using namespace std;
using namespace chrono;

/** Klasa koja modeluje "postansko sanduce" izmedju citaca i radnika.
*/
template<typename T>
class UlazniPodaci {
private:
    mutex podaci_mx;                       // propusnica za sinhronizaciju nad svim poljima klase
    // TODO dodati polja ako je potrebno
    condition_variable cv;
    vector<T> data;
    bool kraj;
    int workers;
public:
    UlazniPodaci(): kraj(false), workers(0) {}  // na pocetku nije kraj i nema radnika

    void dodaj(T par_granica) {
        // TODO
        unique_lock<mutex> l(podaci_mx);
        data.push_back(par_granica);
        cv.notify_one();
    }

    bool preuzmi(T &par_granica) {
        // TODO
        unique_lock<mutex> l(podaci_mx);
        while(daLiCekamPodatke()){
            cv.wait(l);
        }
        if(jeLiKraj()){
            return false;
        }
        par_granica = data.back();
        data.pop_back();
        return true;
    }

    // TODO dodati jos neku metodu ako je potrebno
    void addWorker(){
        unique_lock<mutex> l(podaci_mx);
        ++workers;
    }
    void removeWorker(){
        unique_lock<mutex> l(podaci_mx);
        if((--workers) == 0){
            kraj = true;
            cv.notify_one();
        }
    }
private:
    /**
     * Provera da li treba da cekamo podatke. Vraca istinu samo onda kada u kolekciji
     * nema podataka ali istovremeno i nije objavljen kraj stvaranja podataka.
    */
    bool daLiCekamPodatke() {
        // TODO
        return data.empty() && !kraj;
    }

    /**
     * Provera da li smo zavrsili sa citanjem podataka. Vraca istinu samo onda kada nema vise podataka
     * u kolekciji i sve niti stvaraoci podataka su se odjavili.
    */
    bool jeLiKraj() {
        // TODO
        return data.empty() && kraj;
    }
};


/** Klasa koja modeluje "postansko sanduce" izmedju radnika i pisaca.
*/
template<typename T>
class IzlazniPodaci {
private:
    mutex podaci_mx;                       // propusnica za sinhronizaciju nad svim poljima klase
    // TODO dodati polja ako je potrebno
    condition_variable cv;
    int br_stvaralaca_podataka;
    bool kraj;
    vector<T> data;
public:
    IzlazniPodaci(): kraj(false), br_stvaralaca_podataka(0) {}  // na pocetku nije kraj i nema radnika

    void dodaj(T brojevi) {
        // TODO
        unique_lock<mutex> l(podaci_mx);
        data.push_back(brojevi);
        //cv.notify_one();
    }

    bool preuzmi(T &brojevi) {
        // TODO
        unique_lock<mutex> l(podaci_mx);
        while(daLiCekamPodatke()){
            cv.wait(l);
        }
        if(jeLiKraj()){
            return false;
        }
        brojevi = data.back();
        data.pop_back();
        return true;
    }

    // TODO dodati jos neku metodu ako je potrebno
    void addWorker(){
        unique_lock<mutex> l(podaci_mx);
        ++br_stvaralaca_podataka;
    }
    void removeWorker(){
        unique_lock<mutex> l(podaci_mx);
        if((--br_stvaralaca_podataka) == 0){
            kraj = true;
            cv.notify_one();
        }
    }
    void test(){
        for(auto i = data.begin(); i != data.end(); ++i){
            for(auto j = (*i).begin(); j != (*i).end(); ++j){
                cout << *j << " ";
            }
            cout << endl;
        }
    }
private:
    /**
     * Provera da li treba da cekamo podatke. Vraca istinu samo onda kada u kolekciji
     * nema podataka ali istovremeno i nije objavljen kraj stvaranja podataka.
    */
    bool daLiCekamPodatke() {
        // TODO
        return data.empty() && !kraj;
    }

    /**
     * Provera da li smo zavrsili sa citanjem podataka. Vraca istinu samo onda kada nema vise podataka
     * u kolekciji i sve niti stvaraoci podataka su se odjavili.
    */
    bool jeLiKraj() {
        // TODO
        return data.empty() && kraj;
    }
};


/**
 * Logika radnika - niti koje vrse transformaciju ulaznih podataka u izlazne podatke spremne za ispis.
*/
void radnik(UlazniPodaci<pair<double, double>> &ulaz, IzlazniPodaci<vector<double>> &izlaz) {
    // TODO
    izlaz.addWorker();
    default_random_engine gen;
    pair<double, double> tmp;
    vector<double> brojevi;
    gen.seed(steady_clock::now().time_since_epoch().count());
    while(ulaz.preuzmi(tmp)){
        uniform_real_distribution<double> rdist(tmp.first, tmp.second);
        for(int i = 0; i < 10; ++i){
            brojevi.push_back(rdist(gen));
        }
        brojevi.push_back(*min_element(brojevi.begin(), brojevi.end()));
        brojevi.push_back(*max_element(brojevi.begin(), brojevi.end() - 1));
        brojevi.push_back(accumulate(brojevi.begin(), brojevi.end()-2, 0.) / (brojevi.size() - 2));
        izlaz.dodaj(brojevi);
        brojevi.resize(0);
    }
    izlaz.removeWorker();
}

/**
 * Logika citaca_iz_datoteke - nit koja radi citanje iz ulazne datoteke i salje u ulaznu kolekciju za radnike
*/
void citacf(string ime_ulazne_dat, UlazniPodaci<pair<double, double>> &ulaz) {
    // TODO
    ulaz.addWorker();
    pair<double, double> tmp;
    ifstream file(ime_ulazne_dat);
    regex r("([0-9\\.\\-]+):([0-9\\.\\-]+)");
    smatch match;
    if(file.is_open()){
        string line;
        while(getline(file, line)){
            if(regex_search(line,match,r)){
                tmp = { stod(match[1]), stod(match[2]) };
                ulaz.dodaj(tmp);
            }//preskacem red ako se ne slaze kako sam ja rekao
        }
    }else{
        cout << "Nmg da otvorim fajl." << endl;
    }
    file.close();
    ulaz.removeWorker();
}

/**
 * Logika pisaca_u_datoteku - nit koja radi pisanje u izlaznu datoteku podataka dobijenih od radnika
*/
void pisacf(IzlazniPodaci<vector<double>> &izlaz, string ime_izlazne_dat) {
    // TODO
    ofstream file(ime_izlazne_dat);
    vector<double> brojevi;
    if(file.is_open()){
        while(izlaz.preuzmi(brojevi)){
            bool first = true;
            for(vector<double>::const_iterator i = brojevi.begin(); i != brojevi.end(); ++i){
                if(!first){
                    file << "," << *i;
                }else{
                    file << *i;
                    first = false;
                }
            }
            file << endl;
        }
    }else{
        cerr << "nmg da otvorim fajl pisacf" << endl;
    }
    file.close();
}

int main() {
    UlazniPodaci<pair<double, double>> ulaz;
    IzlazniPodaci<vector<double>> izlaz;
    thread t_reader(citacf, "distribucije.txt", ref(ulaz));
    thread t_workers[BROJ_RADNIKA];
    thread t_writer(pisacf, ref(izlaz), "brojevi.csv");
    t_reader.join();
    for(thread &th : t_workers){
        th = thread(radnik, ref(ulaz), ref(izlaz));
    }
    for(thread &th : t_workers){
        th.join();
    }
    t_writer.join();
    return 0;
}