condition variable 和 srwlock的一个例子

本文介绍如何利用CONDITION_VARIABLE结合SRWLock解决多线程环境下的生产者消费者问题。通过两个CONDITION_VARIABLE(g_full和g_empty)分别管理缓冲区满和空的状态,确保生产者和消费者线程之间的同步。当缓冲区满时,生产者线程等待g_full变量;当缓冲区为空时,消费者线程等待g_empty变量。

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Condition Variable

为实现近点的生产者消费者问题。我们可以使用两个CONDITION_VARIABLE:g_full,g_empty来实现。在缓冲区满的时候,生产者线程调用SleepConditionVariableSRW(&g_full, &g_lock, INFINITE, 0)施放获得的锁并等待g_full。缓冲区空的时候,消费者可以调用leepConditionVariableSRW(&g_empty, &g_lock, INFINITE, 0)施放获得的锁并等待g_empty。掉进满足后,可是使用WakeAllConditionVariable唤醒所有等待的线程或者使用WakeConditionVariable唤醒一个等待的线程。

和Condition Variable配置使用的可以使CrticalSection也可以使SRWLock。

BOOL SleepConditionVariableCS(

PCONDITION_VARIABLE pConditionVariable,

PCRITICAL_SECTION pCriticalSection,

DWORD dwMilliseconds);

BOOL SleepConditionVariableSRW(

PCONDITION_VARIABLE pConditionVariable,

PSRWLOCK pSRWLock,

DWORD dwMilliseconds,

ULONG Flags);

参数dwMilliseconds指定等待超时的时间,如果超时方法返回FASLE;INFINITE指定等待不超时。参数Flags指定被唤醒时尝试获得的锁的类型。CONDITION_VARIABLE_LOCKMODE_ SHARED指定获得共享锁或者0指定获得独占锁。

const int MAX_SIZE = 10;

CONDITION_VARIABLE g_full;

CONDITION_VARIABLE g_empty;

SRWLOCK g_lock;

list<Product> products;

unsigned int WINAPI ProduceThreadFunc(void* pvParam)

{

int i(0);

while(true)

{

Sleep(rand() % 100);

AcquireSRWLockExclusive(&g_lock);

if (products.size() >= MAX_SIZE)

{

SleepConditionVariableSRW(&g_full, &g_lock, INFINITE, 0);

}

else

{

cout <<"Produce Product:" <<i <<" by thread " <<GetThreadId(GetCurrentThread()) <<endl;

products.push_back(Product(i++));

}

WakeAllConditionVariable(&g_empty);

ReleaseSRWLockExclusive(&g_lock);

}

return 0;

}

unsigned int WINAPI ConsumeThreadFunc(void* pvParam)

{

while(true)

{

Sleep(rand() % 100);

AcquireSRWLockExclusive(&g_lock);

if(products.size() == 0)

{

SleepConditionVariableSRW(&g_empty, &g_lock, INFINITE, 0);

}

else

{

Product p = products.front();

products.pop_front();

cout <<"Consume Product:" <<p.m_no <<" by thread " <<GetThreadId(GetCurrentThread()) <<endl;

}

WakeAllConditionVariable(&g_full);

ReleaseSRWLockExclusive(&g_lock);

}

return 0;

}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

srand((unsigned)time(NULL));

InitializeSRWLock(&g_lock);

unsigned int threadId;

HANDLE thread1 = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ProduceThreadFunc, NULL, 0, &threadId);

HANDLE thread2 = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ConsumeThreadFunc, NULL, 0, &threadId);

HANDLE thread3 = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ConsumeThreadFunc, NULL, 0, &threadId);

WaitForSingleObject(thread1, INFINITE);

WaitForSingleObject(thread2, INFINITE);

WaitForSingleObject(thread3, INFINITE);

system("pause");

return 0;

}

在++中,通常使用mutexcondition_variable来实现多线程之间的同步协调。 下面是一个简单的例子,展示了如何使用mutexcondition_variable来实现两个线程之间的同步: ```cpp #include <iostream> #include <thread> #include <mutex> #include <condition_variable> std::mutex mtx; std::condition_variable cv; bool ready = false; void worker_thread() { // 等待主线程通知 std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx); cv.wait(lck, []{ return ready; }); // 收到通知后执行任务 std::cout << "Worker thread is running." << std::endl; } int main() { // 创建工作线程 std::thread worker(worker_thread); // 执行一些任务 std::cout << "Main thread is running." << std::endl; std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); // 通知工作线程可以执行任务了 { std::lock_guard<std::mutex> lck(mtx); ready = true; } cv.notify_one(); // 等待工作线程执行完毕 worker.join(); return 0; } ``` 在这个例子中,我们创建了一个工作线程一个主线程。工作线程等待主线程通知,只有当主线程通知后,工作线程才会开始执行任务。为了实现这个逻辑,我们使用了mutexcondition_variable。主线程在通知工作线程可以执行任务之前,先获取了mutex的控制权,然后设置`ready`变量为`true`,并使用`cv.notify_one()`来通知工作线程。工作线程在等待通知时,使用`cv.wait()`来阻塞自己并释放mutex的控制权。只有当主线程通知后,它才会收到通知并开始执行任务。 这个例子中,mutexcondition_variable的使用方式是: - 使用`std::mutex`来创建一个互斥量,用于保护共享资源。在主线程中,我们使用`std::lock_guard`来获取mutex的控制权,并在代码块结束时自动释放mutex的控制权。 - 使用`std::condition_variable`来创建一个条件变量,用于在线程之间传递信号等待通知。在工作线程中,我们使用`std::unique_lock`来获取mutex的控制权,并使用`cv.wait()`来阻塞自己并释放mutex的控制权。只有当主线程通知后,它才会收到通知并继续执行。在主线程中,我们使用`cv.notify_one()`来通知工作线程可以继续执行了。
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