C++并发 std::condition

文章目录

• 1. std::condition_variable
• 2. 代码

1. std::condition_variable

C++标准库提供了条件变量的两种实现：std::condition_variable 、 std::condition_variable_any。
它们都在标准库的头文件 内声明。

两者都需配合互斥，方能提供妥当的同步 *** 作。

std::condition_variable仅限于与std::mutex一起使用；
由于std::condition_variable_any更加通用，它可能产生额外开销，涉及其性能、自身的体积或系统资源等，因此std::condition_variable应予优先采用，除非有必要令程序更灵活。

2. 代码

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 


std::mutex mut;
std::queue<int> data_queue;
std::condition_variable data_cond;


void process(int data)
{
	std::cout << "process, print data: " << data << std::endl;
}


void data_preparation_thread()
{
	while (true)
	{
		std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(10000));

		std::lock_guard<std::mutex> lk(mut);
		
		data_queue.push(12345);
		data_cond.notify_one();

		std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(2000));
		std::cout << "data_preparation_thread add data to data_queue" << std::endl;
	}
}

void data_processing_thread()
{
	while (true)
	{
		std::unique_lock<std::mutex> lk(mut);

		//data_cond.wait(lk, [] {return !data_queue.empty(); });
		data_cond.wait(lk, [] {
			if (data_queue.empty())
			{
				std::cout << "data_queue is empty, wait" << std::endl;
				return false;
			}
			std::cout << "data_queue is not empty, process data" << std::endl;
			return true; 
		});

		int data = data_queue.front();
		data_queue.pop();

		lk.unlock();

		process(data);
	}
}


int main() 
{
	std::thread t1(data_preparation_thread);
	std::thread t2(data_processing_thread);

	t1.join();
	t2.join();
}

运行效果：

代码解析：

注意：

• wait() 在内部调用传入的lambda函数，判断条件是否成立：若成立（lambda函数返回true），则wait()返回，进入下一步；否则（lambda函数返回false），wait()解锁互斥，并令线程进入阻塞状态或等待状态；
• notify_one() 发送通知后，需要unlock后，wait() 才能收到通知;
• data_processing_thread线程中使用的是std::unique_lock而不是std::lock_guard，原因是这样的：线程data_processing_thread在wait()等待期间，必须解锁互斥，而结束等待之后，必须重新加锁，但std::lock_guard无法提供这种灵活性；
• 如果有多个线程在wait(), notify_one()随机唤醒一个，而 notify_all()会唤醒所有wait()的线程