C++11多线程 条件变量condition_variable

Posted 2022-12-07 u012507022

1.条件变量std:: condition_variable、wait()、notify_one()

std:: condition_variable实际上是个类,是一个与条件相关的类，说白了就是等待一个条件的达成。这个类是需要和互斥量来配合工作的，用的时候我们要生成这个类的对象。

实例代码：

线程A：等待一个条件满足

线程B:专门往消息队列扔消息（数据）

2.代码深思考

视频教程，老师讲得很好！推荐开始视频！

3.notify_all()

notify_one()只能通知一个线程；

notify_ all()通知所有线程，但是在本例中差异不大；

 实例代码如下：（解析在代码注释中）

#include<iostream>
#include<thread>
#include<string>
#include<vector>
#include<list>
#include<mutex>

using namespace std;

class A

public:
	void inMsgRecvQueue()
	
		for (int i = 0; i < 10000; i++)
		
			cout << "inMsgRecvQueue()执行，插入一个元素" << i << endl;

			std::unique_lock<std::mutex> sbguard(my_mutex);
			msgRecvQueue.push_back(i);

			//假如outMsgRecvQueue（）正在处理一个事务，需要一段时间，而不是正卡在wait()那里等待你的唤醒，
			//那么此时这个notify_one（）这个调用也许就没效果；
			my_cond.notify_one();//我们尝试把wait()线程唤醒,执行完这行，那么outMsgRecvQueue()里面的wait()就会被唤醒
			                       //唤醒之后的事情后续研究；
			//my_cond.notify_all(); //通知所有线程
			//...
			//其他处理代码
		
	

	//把数据从消息队列取出的线程
	void outMsgRecvQueue()
	
		int command = 0;
		
		while (true)
		
			std::unique_lock<std::mutex> sbguard(my_mutex);

			//wait()用来等一个东西
			//如果第二个参数lambda表达式返回值是true,那么wait()直接返回；
			//如果第二个参数lambda表达式返回值是false,那么wait()将解锁互斥量，并且堵塞到本行
			//那堵到什么时候为止？堵塞到其他线程调用notify_one()成员函数为止。
			//如果wait()没有第二个参数：my_cond.wait(sbguard）；那么就跟第二个参数返回false效果一样，
			//那么wait()将解锁互斥量，并且堵塞到本行，堵塞到其他线程调用notify_one()成员函数为止。

			//但其他线程用notify_one()将本wait(原来是睡着/堵塞)的状态唤醒后，wait()就开始恢复干活了，那恢复后的
			//wait()干什么活？
			//a)wait()不断的尝试重新获取互斥量锁，如果获取不到，那么流程就卡在wait()这里等着获取，如果获取到了互斥锁，
			//那么wait()就继续执行b
			//b)上锁（实际上获取锁了就等于上了锁）
			//b.1)如果wait有第二个参数（lamdba）,就判断这个lamdba表达式，如果表达式为false,
			//那么wait()又对互斥量解锁然后又休眠，这里继续等待再次被notify_one()唤醒
			//b.2)如果lamdba表达式为true,则wait()返回，流程走下来（此时互斥锁被锁着）
			//b.3)如果wait()没有第二个参数,则wait()返回，流程走下来
            //为防止虚假唤醒：wait()中要有第二个参数（lambda）并且这个lambda中要正确处理公共数
             // 据是否存在
			my_cond.wait(sbguard, [this]          //一个lambda就是一个可调用对象（函数）
				if (!msgRecvQueue.empty())
					return true;
				return false;
			);
			//流程能走到 这里来，这个互斥锁一定是锁着的。同时msgRecvQueue至少有一条数据的
			command = msgRecvQueue.front();
			msgRecvQueue.pop_front();      
			sbguard.unlock();              //因为unique_lock的灵活性，所以我们可以随时解锁，以免锁住太长时间

			cout << "outMsgRecvQueue()执行，取出一个元素" << command << endl;
		//end while
	

private:
	std::list<int> msgRecvQueue;//容器（消息队列），代表玩家发送过来的命令。
	std::mutex my_mutex;//创建一个互斥量（一把锁）
	std::condition_variable my_cond;//生成一个条件变量对象
;

int main()

	A myobja;

	std::thread myOutMsgObj(&A::outMsgRecvQueue, &myobja);
	std::thread myOutMsgObj2(&A::outMsgRecvQueue, &myobja);

	std::thread myInMsgObj(&A::inMsgRecvQueue, &myobja);

	myOutMsgObj.join();
	myOutMsgObj2.join();

	myInMsgObj.join();

	cout << "主线程执行！" << endl;

	return 0;

注：该文是C++11并发多线程视频教程笔记，详情可学习：https://study.163.com/course/courseMain.htm?courseId=1006067356