C++多线程 condition_variabe条件变量

最新推荐文章于 2024-03-26 10:54:59 发布

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本文详细介绍了条件变量在C++中的使用，包括其在头文件<condition_variable>中的定义，5个关键函数的作用及原理，以及如何在多线程环境中实现线程间同步。通过实例展示了std::condition_variable和std::condition_variable_any的区别。

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文章目录

1、头文件

#include <condition_variable>

2、作用

用于线程间的同步阿

3、条件变量的5个函数

wait 阻塞自己，等待唤醒
wait_for 阻塞自己，等待被唤醒，等待一段时间
wait_until 阻塞自己，等待唤醒，等待到某个时间点
notify_one 唤醒一个等待在这个条件变量上的线程（随机）
notify_all 唤醒所有等待在这个条件变量上的线程

4、原理

1、当std::condition_variable对象的某个wait函数被调用的时候，它使用std::unique_lock(通过 std::mutex)来锁住当前线程。当前线程会一直被阻塞，直到另外一个线程在相同std::condition_variable对象上调用了notiry函数来唤醒当前线程
2、在线程被阻塞时，该函数会自动调用lck.unlock()释放锁，使得其他被阻塞在锁竞争上的线程得以继续执行。另外，一旦当前线程获得通知（notified，通常是另外某个线程调用notify_*唤醒了当前线程），wait()函数也是自动调用lock()。

5、类似类说明

condition_variable_any：和std::condition_variable几乎完全一样。只不过std::condition_variable_any的wait函数可以接受任何lockable参数，而std::condition_variable只能接受std::unique_lock类型的参数

6、举例

#include <thread>    
#include <mutex>   
#include <condition_variable>   
#include<iostream>
using namespace  std;
using namespace  std::this_thread;
using namespace  std::chrono;

condition_variable   cv;//仅支持unique_lock<mutex> 作为wait的参数
condition_variable_any   cv2;//接受任何 lockable参数作为wait的参数
mutex  m;


void  ThreadFun(int id)
{ 
	unique_lock<mutex>  lck(m); 
	//cv.wait(lck);//等待被唤醒 

	cv2.wait(lck);

	cout << "线程ID:" << id << "执行！" << endl;

}

int main()
{
	thread  t1(ThreadFun, 1);
	thread  t2(ThreadFun, 2);
	thread  t3(ThreadFun, 3);
	
	cout << "3秒后唤醒：" << endl;

	sleep_for(seconds(3));//3秒之后唤醒所有线程

	//cv.notify_all();//唤醒所有 

	//cv.notify_one();
	//cv.notify_one();

	cv2.notify_all();

	t1.join();
	t2.join();
	t3.join();
	return 0;
}