mutex与condition_variable

mutex

1. mutex是用于保护共享数据的，避免多线程同时访问
2. 头文件：#include <mutex>
3. 创建mutex:

mutex m_lock;

4. 加锁：lock、try_lock
   （1）lock加锁操作，若互斥量已加锁则阻塞等待
   （2）try_lock，表示尝试加锁，若加锁成功返回true，否则返回false，不会阻塞

mutex m_lock;
m_lock.lock();
m_lock.try_lock();  //返回false

5. 解锁：unlock

mutex m_lock;
m_lock.try_lock();  //返回true
m_lock.unlock();  //解锁

6. lock_guard:
   （1）lock_guarad类似于使用智能指针管理堆内存，lock_guard简化了lock和unlock的操作，在创建lock_guard时，其构造函数会自动对互斥量加锁，当lock_guard被销毁时，其析构函数会自动将互斥量解锁

mutex m_lock;
{
lock_guard<mutex> locker(m_lock);  //自动执行lock();
}   //离开作用域时自动解锁

7. unique_lock:
   （1）unique_lock的用法类似于unique_ptr，用户管理互斥量，与lock_guard功能类似，在初始化阶段，就对管理的互斥量进行加锁，并在其析构函数中对管理的互斥量进行解锁

void func()
{
    unique_lock <mutex> locker(m_lock)
    ready = true;  //修改全局变量
}  //所有语句执行完后，再进行互斥量的解锁

condition_variable

1. 条件变量condition_variable是C++11提供的一种用于等待的同步机制，可以阻塞一个或多个线程，直到收到另一个线程的通知，才会唤醒当前阻塞的线程
2. 条件变量一般与互斥量配合使用
3. 条件变量的头文件#include <condition_variable>
4. 条件变量的声明：

condition_variable cv;   //定义了1个条件变量

5. wait:
   （1）wait的原型：void waita(unique_lock<mutex> & )，所以它是在等待管理互斥量(mutex)的unique_lock对象
   （2）只要调用wait就会阻塞等待，直到有其他线程的通知
   （3）当调用wait阻塞后，该函数会对locker管理的互斥量进行解锁，使得其他被阻塞在锁竞争上的线程继续进行
   （4）一旦获得其他线程的通知，取消阻塞，wait函数会自动对locker管理的互斥量进行加锁，使得m_lock的状态与调用wait之前相同

mutex m_lock;
condition_variable cv;
bool ready = false;
unique_lock<mutex> locker(m_lock);  //创建unique_lock时会自动对m_lock加锁
while(!ready)
	cv.wait(locker);

（5）wait还有一个原型，可以接受一个返回bool类型的第二参数

1. 只有当 ready条件为false时调用 wait() 才会阻塞当前线程
2. 收到其他线程的通知后只有当 ready为true 时才会被解除阻塞

mutex m_lock;
condition_variable cv;
bool ready = false;
bool get_ready(){return ready;}
unique_lock<mutex> locker(m_lock);  //创建unique_lock时会自动对m_lock加锁
cv.wait(locker, get_ready);  //也是可以的

6. notify_all:
   （1）唤醒所有等待线程，若没有线程等待，则什么也不做

mutex m_lock;
condition_variable cv;
void go()
{	
	unique_lock<mutex> locker(m_lock);
	cv.notify_all();  //唤醒所有等待线程
}

参考文献

1. 使用C++11进行多线程开发 (std::thread)
2. C++11并发编程-条件变量(condition_variable)详解