C++ 条件变量使用

1、条件变量作用

用于实现C++多线程的同步工作，当条件不满足时，相关线程被一直阻塞，直到某种条件出现，这些线程才会被唤醒

2、使用说明

条件变量一般配合互斥锁使用，然而本质上互斥锁和条件变量完成的是两个事情

条件变量用于阻塞或者唤醒线程

互斥锁用于实现共享资源的原子性

（互斥锁锁的是区间而非变量本身，比如一个共享变量，在其中一个线程加了锁，在另一个线程没加锁，那么该变量在两个线程是可以同时修改的，此时最终该变量的结果可能会和预想不一致）

3、主要函数

4、示例-生产者消费者

#include <mutex>
#include <deque>
#include <iostream>
#include <thread>
#include <condition_variable>

class PCModle
{
public:
    PCModle() : work_(true), max_num(30), next_index(0)
    {
    }

    void producer_thread()
    {
        while (work_)
        {
            std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(500));

            // 加锁互斥量
            std::unique_lock<std::mutex> lk(cvMutex);
            // 若匿名函数条件不满足，则堵塞到这行，等待通知信号，同时解锁互斥量，不影响其他线程获取锁
            while (this->data_deque.size() > this->max_num) // 解决虚假唤醒
            {
                cv.wait(lk, [this](){ return this->data_deque.size() <= this->max_num; });
            }
            
            // 条件满足后，线程唤醒，首先就是不断的尝试重新获取并加锁互斥量，若获取不到锁就卡在这里反复尝试加锁，若获取到了锁才往下执行
            next_index++;
            // 当队列未满时，继续添加数据
            data_deque.push_back(next_index);
            std::cout << "producer " << next_index << ", queue size: " << data_deque.size() << std::endl;
            // 唤醒其他线程
            cv.notify_all();
            // 自动释放锁
        }
    }

    void consumer_thread()
    {
        while (work_)
        {
            // 加锁
            std::unique_lock<std::mutex> lk(cvMutex);
            // 检测条件是否达成
            while (this->data_deque.empty())// 解决虚假唤醒
            {
                cv.wait(lk, [this]{ return !this->data_deque.empty(); });
            }
            
            

            // 互斥操作，消息数据
            int data = data_deque.front();
            data_deque.pop_front();
            std::cout << "consumer " << data << ", deque size: " << data_deque.size() << std::endl;
            // 唤醒其他线程
            cv.notify_all();
            // 自动释放锁
        }
    }

private:
    bool work_;

    bool ready_p = false;
    bool ready_c = false;
    std::mutex cvMutex;
    std::condition_variable cv;

    // 缓存区
    std::deque<int> data_deque;
    // 缓存区最大数目
    size_t max_num;
    // 数据
    int next_index;
};

int main()
{
    PCModle obj;

    std::thread ProducerThread = std::thread(&PCModle::producer_thread, &obj);
    std::thread ConsumerThread = std::thread(&PCModle::consumer_thread, &obj);

    ProducerThread.join();
    ConsumerThread.join();

    return 0;
}

5、查看进程~线程

（1）pstree -p 18626

（2）top -Hp 18626