c++学习|17.8 condition_variable、wait、notify_one与notify_all

一:条件变量std::condition_variable,wait(),notify_one()
【c++学习|17.8 condition_variable、wait、notify_one与notify_all】只能通知一个outMsgRecvQueue线程
线程A:等待一个条件满足
线程B:专门往消息队列中扔数据
std::condition_varibale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。
这个类是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。

class MA { public: int i = 0; std::unique_lock rtn_unique_gurad() { std::unique_locktmpgurad(my_mutex_1); return tmpgurad; //从函数返回一个局部的unique_lock对象是可以的,三章十四届讲过移动构造函数 //返回这种局部对象会导致系统生成临时unique_lock对象,并调用unique_lock的移动构造函数 } //把收到的消息(玩家命令)放入到一个队列的线程 void inMsgRecvQueue() { for (int i = 0; i < 100000; ++i) { cout << "inMsgRecvQueue()执行,插入一个元素:" << i << endl; std::unique_lock sbguard_1 = rtn_unique_gurad(); msgRecvQueue.push_back(i); //假设这个数字i就是我们收到的命令,直接弄到消息队列中std::chrono::milliseconds dura(500); std::this_thread::sleep_for(dura); //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()线程唤醒,执行完这行,那么outMsgRecvQueue()里边的wait()就会被唤醒 //my_cond.notify_all(); } cout << "i = " << i << endl; } //把数据从消息队列中取出的线程 void outMsgRecvQueue() { int command = 0; while (true) { //wait()用来等待一个东西 //如果第二个参数lambda表达式返回值是true,那wait()直接返回; //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?堵塞到其他某个线程调用notify_one()成员函数为止; //如果wait()没有第二个参数:my_cond.wait(sbguard1); 那么就跟第二个参数lambda表达式返回false效果一样,堵塞本行 //wait()将解锁互斥量,并阻塞到本行,阻塞到其他某个线程调用欧冠notify_one()成员函数为止;//当其他线程用notify_one()将本wait()(原来是睡着/阻塞)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> //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wait()又对互斥量解锁,然后又休眠这里等待再次被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。 std::unique_lock sbguard_1(my_mutex_1); my_cond.wait(sbguard_1, [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,同时msgRecvQueue至少是有一条数据的 command = msgRecvQueue.front(); msgRecvQueue.pop_front(); sbguard_1.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。 cout << "outMsgRecvQueue()执行,取出一个元素 " << command << " " << std::this_thread::get_id() << endl; }//end while cout << "end" << endl; } private: list msgRecvQueue; //容器(消息队列),专门用于代表玩家发送的命令 mutex my_mutex_1; //创建了一个互斥量(一把锁头) std::condition_variable my_cond; //生成一个条件变量对象 }; int main() { MA myobj; std::thread myOutMsgObj(&MA::outMsgRecvQueue, &myobj); //第二个参数是引用,才能保证线程里用的是同一个对象 std::thread myInMsgObj(&MA::inMsgRecvQueue, &myobj); myOutMsgObj.join(); myInMsgObj.join(); cout << "main主函数执行结束" << endl; //最后执行这句,整个进程退出 return 0; }

二:上述代码深入思考
三:notify_all()
class MA { public: int i = 0; std::unique_lock rtn_unique_gurad() { std::unique_locktmpgurad(my_mutex_1); return tmpgurad; //从函数返回一个局部的unique_lock对象是可以的,三章十四届讲过移动构造函数 //返回这种局部对象会导致系统生成临时unique_lock对象,并调用unique_lock的移动构造函数 } //把收到的消息(玩家命令)放入到一个队列的线程 void inMsgRecvQueue() { for (int i = 0; i < 100000; ++i) { cout << "inMsgRecvQueue()执行,插入一个元素:" << i << endl; std::unique_lock sbguard_1 = rtn_unique_gurad(); msgRecvQueue.push_back(i); //假设这个数字i就是我们收到的命令,直接弄到消息队列中//std::chrono::milliseconds dura(500); //std::this_thread::sleep_for(dura); //假如outMsgRecvQueue()正在处理一个事务,需要一段时间,而不是正卡在wait()那里等待唤醒; //那么此时这个notify_one()这个调用也许就没效果。 my_cond.notify_all(); //我们尝试把wait()线程唤醒,执行完这行,那么outMsgRecvQueue()里边的wait()就会被唤醒 } cout << "i = " << i << endl; } //把数据从消息队列中取出的线程 void outMsgRecvQueue() { int command = 0; while (true) { //wait()用来等待一个东西 //如果第二个参数lambda表达式返回值是true,那wait()直接返回; //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?堵塞到其他某个线程调用notify_one()成员函数为止; //如果wait()没有第二个参数:my_cond.wait(sbguard1); 那么就跟第二个参数lambda表达式返回false效果一样,堵塞本行 //wait()将解锁互斥量,并阻塞到本行,阻塞到其他某个线程调用欧冠notify_one()成员函数为止;//当其他线程用notify_one()将本wait()(原来是睡着/阻塞)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> //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wait()又对互斥量解锁,然后又休眠这里等待再次被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。 std::unique_lock sbguard_1(my_mutex_1); my_cond.wait(sbguard_1, [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,同时msgRecvQueue至少是有一条数据的 command = msgRecvQueue.front(); msgRecvQueue.pop_front(); cout << "outMsgRecvQueue()执行,取出一个元素 " << command << " threadID: " << std::this_thread::get_id() << endl; sbguard_1.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。 }//end while cout << "end" << endl; } private: list msgRecvQueue; //容器(消息队列),专门用于代表玩家发送的命令 mutex my_mutex_1; //创建了一个互斥量(一把锁头) std::condition_variable my_cond; //生成一个条件变量对象 }; int main() { MA myobj; std::thread myInMsgObj(&MA::inMsgRecvQueue, &myobj); std::thread myOutMsgObj(&MA::outMsgRecvQueue, &myobj); //第二个参数是引用,才能保证线程里用的是同一个对象 std::thread myOutMsgObj2(&MA::outMsgRecvQueue, &myobj); myInMsgObj.join(); myOutMsgObj.join(); myOutMsgObj2.join(); cout << "main主函数执行结束" << endl; //最后执行这句,整个进程退出 return 0; }

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