再談條件變量—從入門到出家

---

C語言--條件變量

條件變量是在線程中以睡眠的方式等待某一條件的發(fā)生；

條件變量是利用線程間共享的全局變量進(jìn)行同步的一種機(jī)制：

• 一個(gè)線程等待"條件變量的條件成立"掛起
• 另一個(gè)線程使"條件成立"

條件變量的使用總是和一個(gè)互斥鎖結(jié)合在一起；

**作用：**使用條件變量可以以原子方式阻塞線程，直到某個(gè)特定條件為真為止

---

我們一般使用的函數(shù)是：

#include <semaphore.h> int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, pthread_condattr_t *cond_attr) ; int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex); int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond); int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond); int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond); 案例一

代碼：

#include <stdio.h> #include <semaphore.h> #include <pthread.h>pthread_t t1; pthread_t t2;pthread_mutex_t mutex; pthread_cond_t cond;int i=0;void* Process1(void* arg) {while(1){pthread_mutex_lock(&mutex);i++;if(i%5 == 0){pthread_cond_signal(&cond);}else{printf("this is Process1n");}pthread_mutex_unlock(&mutex);sleep(2);} }void* Process2(void* arg) {while(1){pthread_mutex_lock(&mutex);pthread_cond_wait(&cond,&mutex);printf("this is Process2,i=%dn",i);pthread_mutex_unlock(&mutex);sleep(2);} }int main() {pthread_cond_init(&cond,NULL);pthread_mutex_init(&mutex,NULL);pthread_create(&t1,NULL,Process1,NULL);pthread_create(&t2,NULL,Process2,NULL);pthread_join(t1,NULL);pthread_join(t2,NULL);return 0; }

結(jié)果：

root@iZuf67on1pthsuih96udyfZ:~/C++/C++_test/Progress/cond# ./test1 this is Process1 this is Process1 this is Process1 this is Process1 this is Process2,i=5 this is Process1 this is Process1 this is Process1 this is Process1 this is Process2,i=10 this is Process1 this is Process1 ^C

通過條件變量來控制線程的輸出；

---

上述是在C語言中使用條件變量對線程進(jìn)行一個(gè)控制，在C++中，在標(biāo)準(zhǔn)庫中也提供了同樣的機(jī)制，使用起來會(huì)比C語言的更加方便，但是原理還是一樣的；

C++ 條件變量

C++標(biāo)準(zhǔn)庫在< condition_variable >中

原則與C語言中類似

• 包含< mutex >和< condition_variable >，聲明一個(gè)mutex和一個(gè)condition_variable變量
• 通知“條件已滿足”的線程必須調(diào)用notify_one()或notify_all()，條件滿足時(shí)喚醒處于等待中的一個(gè)條件變量；
• 等待"條件被滿足"的線程必須調(diào)用wait()，可以讓線程在條件未被滿足時(shí)陷入休眠狀態(tài)，當(dāng)接收到通知時(shí)被喚醒去處理相應(yīng)的任務(wù)；

C++ 使用案例#include <iostream> #include <thread> #include <condition_variable> #include <mutex> #include <unistd.h>using namespace std;//全局條件變量 condition_variable cond; mutex _mutex; int count = 0;void fun1() {while(1){count++;unique_lock<mutex>lock(_mutex);if(count%5 == 0){cond.notify_one();}else{cout<<"this is fun1,count="<<count<<endl;}lock.unlock();sleep(1);} }void fun2() {while(1){unique_lock<mutex>lock(_mutex);cond.wait(lock);cout<<"this is fun2,count="<<count<<endl;lock.unlock();sleep(2);} }int main() {thread t1(fun1);thread t2(fun2);t1.join();t2.join();return 0; }

結(jié)果：

root@iZuf67on1pthsuih96udyfZ:~/C++/C++_test/Progress/cond# g++ -std=c++11 test2.cpp -o test2 -lpthread root@iZuf67on1pthsuih96udyfZ:~/C++/C++_test/Progress/cond# ./test2 this is fun1,count=1 this is fun1,count=2 this is fun1,count=3 this is fun1,count=4 this is fun2,count=5 this is fun1,count=6 this is fun1,count=7 this is fun1,count=8 ^C

---

到這里，基本回顧了C和C++中條件變量的用法，但是在實(shí)際應(yīng)用中。又有設(shè)么用呢？

可能工作年限多的人，接觸到的比較多，但是對于很多小白來說，或者剛畢業(yè)、剛參加工作的人來說，這點(diǎn)接觸的就不是很多了，。這里來舉一個(gè)例子說一下：

假如在某個(gè)項(xiàng)目中，需要用到的是多個(gè)線程，最簡單的就是，用隊(duì)列的時(shí)候，我們一邊寫一邊讀，總是要加鎖的，但是，我們的線程就必須一直空轉(zhuǎn)對隊(duì)列進(jìn)行檢測是否有數(shù)據(jù)，但是這樣往往會(huì)造成CPU使用率比較高，資源的浪費(fèi)，這種情況下，我們就可以是使用條件變量，控制線程的循環(huán)，降低資源使用率；當(dāng)然，也有很多場景值得去探索，也有很多技術(shù)可以解決這這個(gè)問題，希望大家一起探索前進(jìn)；

問題思考

上面介紹了C和C++中的使用，但是其實(shí)還是有些疑問的

疑問：為什么pthread_cond_wait前加了鎖，但是pthread_cond_signal還可以加鎖？

首先看下我從網(wǎng)上找的一張圖：

從這個(gè)圖片中，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象，pthread_cond_wait函數(shù)內(nèi)存進(jìn)行對鎖的解鎖，并且阻塞休眠操作，阻塞完成后，再次進(jìn)行了加鎖操作；也就是在pthread_cond_wait阻塞期間，pthread_cond_signal可以進(jìn)行加鎖和解鎖操作，這里是不沖突的；

往期精彩文章匯總

• muduo源碼剖析學(xué)習(xí)總結(jié)
• 掌握這個(gè)技能，你可以暢游github
• C++ 簡單對象池實(shí)現(xiàn)
• 內(nèi)存池設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
• 恭喜你！發(fā)現(xiàn)寶藏一份--技術(shù)文章匯總

---

想了解學(xué)習(xí)更多C++后臺(tái)服務(wù)器方面的知識(shí)，請關(guān)注： 微信公眾號(hào)：====CPP后臺(tái)服務(wù)器開發(fā)====

---

冰凍三尺，非一日之寒，水滴石穿，非一日之功，愿我們一起加油努力~

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的调用另一个cpp的变量_再谈条件变量—从入门到出家的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。