UNIX(多线程):13---condition_variable、wait、notify_one、notify_all

2021-02-03 14:59:50 浏览数 (1)

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

  • 线程A: 等待一个条件满足
  • 线程B: 专门往消息队列中放入消息(数据),达到一定条件,通知处于等待中的线程A。
  • std::condition_variable实际上是一个类,是一个和条件相关的一个类,说白了就是等待一个条件达成。
  • 这个类是需要和互斥量来配合工作,用的时候我们要生成这个类的对象。
  • 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wait()直接返回,继续往下执行。
  • 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,并堵塞到本行。
  • 那堵塞到什么时候为止呢?
    • 堵塞到其他某个线程调用 notify_one()成员函数为止。
  • 如果wait()没有第二个参数: my_cond.wait(outMutex)?
    • 那么就跟第二个参数lambda表达式返回false效果一样
    • wait()将解锁互斥量,并堵塞到本行,堵塞到其他某个线程调用notify_one() 成员函数为止。
  • 当其他线程用notify_one() 将本wait(原来是睡着/阻塞)的状态唤醒后,wait就开始恢复干活了,恢复后wait干什么活?
    • b2) 如果lambda表达式为true,则wait返回,流程走下来。(此时互斥锁被锁着)
    • 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,那么wait就走下来。
    • b1)如果wait有第二个参数(lambda),就判断这个lambda表达式,如果lambda表达式为false,那wait又对互斥量解锁,然后又休眠这里等待再次被notify_one唤醒。
    • b3) 如果wait没有第二个参数,则wait返回,流程走下来。
代码语言:javascript复制
#include <iostream>
#include <string>
#include <thread>
#include <vector>
#include <list>
#include <mutex>
using namespace std;
class A
{
public:
//把收到的消息(玩家命令)加入到一个队列的线程
void inMsgRecvQueue()
{
for (int i = 1; i < 10000;   i)
{
cout << "inMsgRecvQueue执行了,插入一个元素" << i << endl;
std::unique_lock<mutex> in_mutex_guard(my_mutex);
msgRecvQueue.push_back(i);    //假设这个数字就是玩家发来的命令,加入到消息队列中
cond_var.notify_one(); //尝试吧wait()唤醒,执行完这行,outMsgRecvQueue中的wait被唤醒
//假如outMsgRecvQueue()正在处理一个事务,需要一段时间,
//而不是正卡在wait()那里等待你唤醒,那么此时这个notify_one()这个调用也许就没效果.
}
}
//把消息从消息队列中取出的线程
void outMsgRecvQueue()
{
int command{};
while (true)
{
std::unique_lock<mutex> outMutex(my_mutex);
//wait用来等一个东西
cond_var.wait(outMutex, [this]() {
if (!msgRecvQueue.empty())
return true;
return false;
});
//流程只要能走到这里来,这个互斥锁一定是锁着的。同时msgRecvQueue至少是有一条数据的。
command = msgRecvQueue.front(); // 返回第一个元素,但不检查元素是否存在
msgRecvQueue.pop_front();       //移除第一个元素,但不返回
outMutex.unlock();              //因为unique_lock 的灵活性,所以我们可以随时的unlock解锁,以免锁住太长时间
cout << "outMsgRecvQueue()执行,取出一个元素" << command << endl;
}//end while
} //end outMsgRecvQueue()
private:
std::list<int> msgRecvQueue;  //容器(消息队列),专门代表玩家给我们发来的命令
std::mutex my_mutex;
std::condition_variable cond_var;  //生成一个条件变量对象
}; //end A
int main()
{
A obja;
std::thread outMsgThread(&A::outMsgRecvQueue, &obja); //第二个参数是引用,保证线程里操作同一个对象
std::thread inMsgThread(&A::inMsgRecvQueue, &obja);
inMsgThread.join();
outMsgThread.join();
//主线程执行
std::cout << "主线程结束" << std::endl;
return 0;
}
  • 注:notify_all(),通知所有线程。

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