C++11多线程 条件变量condition_variable

x33g5p2x  于2022-03-06 转载在 其他  
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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

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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

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