c++11多线程之condition_variable、wait()、notify_one()、notify_all()的使用。

系列文章目录

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前言

C++11多线程，wait()和notify()的使用。

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一、基本概念

1.1 std::condition_variable

private:std::condition_variable my_cond;	//生成一个条件变量对象

• 条件变量std::condition_variable、wait()、notify_one()：只能通知一个outMsgRecvQueue线程。
• 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；

1.2 wait()函数

1.2.1 wait()带第二个参数

wait()用来等一个东西,运行到这一行代码会进行判断。

//这里wait（）是带第二个参数的。my_cond.wait(sbguard1, [this] {	//一个lambda就是一个可调用对象（函数）if (!msgRecvQueue.empty())return true;return false;});

msgRecvQueue.empty(),是用来判断队列是否为空，自己写的函数，可参考章节二代码实例

1. 如果第二个参数lambda表达式返回值是true，那wait()直接返回,不堵塞。
2. 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？
答：堵塞到其他某个线程调用notify_one()或notify_all()成员函数为止

1.2.2 wait()不带第二个参数

my_cond.wait(sbguard1)；

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；

1.2.3 当其他线程用notify_one()或notify_all（）

会将本wait（原来是睡着/堵塞）的状态唤醒后，wait就开始恢复干活了，恢复后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，如果获取到了锁（等于加了锁），那么wait就继续执行b；
b）有以下三个如果
b.1）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，那么wait又对互斥量解锁，然后又休眠在这里等待再次被notify_one唤醒
b.2）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）。
b.3）如果wait没有第二个参数，则wait返回，流程走下来。

1.3 notify函数

//my_cond.notify_one();
my_cond.notify_all();

notify_one()：只能通知一个指定的线程。
notify_all()：通知所有线程。

二、代码实例

#include <stdio.h>
#include <tchar.h>
#include <SDKDDKVer.h>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <map>
#include <string>
#include <thread>
#include <list>
#include <mutex>
#include <condition_variable>using namespace std;class A
{
public://把收到的消息（玩家命令）入到一个队列的线程void inMsgRecvQueue()	//unlock(){for (int i = 0; i < 100000; ++i){std::unique_lock<std::mutex> sbguard1(my_mutex1);cout << "inMsgRecvQueue()执行，插入一个元素" << i << endl;msgRecvQueue.push_back(i);//假设这个数字i就是我收到的命令，我直接弄到消息队列里边来；//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；//my_cond.notify_one();//我们尝试把wait()的线程唤醒，执行完这行，那么outMsgRecvQueue()里边的wait就会被唤醒//唤醒之后的事情后续研究；my_cond.notify_all();//......//其他处理代码；}return;}//把数据从消息队列中取出的线程：void outMsgRecvQueue(){int command = 0;while (true){std::unique_lock<std::mutex> sbguard1(my_mutex1);my_cond.wait(sbguard1, [this] {	//一个lambda就是一个可调用对象（函数）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。//一会再写其他的...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；cout << "outMsgRecvQueue()执行，取出一个元素: " << command << "threadid = " << std::this_thread::get_id() << endl;sbguard1.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//执行一些其他的动作，帮助玩家抽卡，抽卡需要100毫秒的处理时间；//...//执行100毫秒//}  //end while}private:std::list<int> msgRecvQueue;	//容器，专门用于代表玩家给咱们发送过来的命令。std::mutex my_mutex1;	//创建一个互斥量（一把锁头）std::condition_variable my_cond;	//生成一个条件变量对象
};int main()
{A myobja;std::thread myOutnMsgObj(&A::outMsgRecvQueue, &myobja);	//第二个参数 引用，才能保证线程里 用的是同一个对象std::thread myOutnMsgObj2(&A::outMsgRecvQueue, &myobja);std::thread myInMsgObj(&A::inMsgRecvQueue, &myobja);myInMsgObj.join();myOutnMsgObj.join();myOutnMsgObj2.join();return 0;
}

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总结

（1）了解wait()的使用（对锁 的影响），以及第二参数有无的区别；
（2）condition_variable、wait()、notify_one()或notify_all()如何配合工作。
（3）理解如何处理线程之间的交互联系？