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我的第一本C++書

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如何使用C++11中的條件變量

原文來自:http://chenlq.net/vc11-bit-sweet-condition-variable-condition_variable-header-files.html 天啊,cppblog的編輯器能不能再爛一點(diǎn)? 有興趣的同學(xué),去看原文吧,無語了 :( 條件變量,是C++11中為了簡化線程之間訪問某個(gè)共享資源而提出的。在這個(gè)應(yīng)用場景中,這個(gè)共享資源往往表現(xiàn)為某種條件。例如在生產(chǎn)者-消費(fèi)者模式中,我們往往需要判斷用于存放產(chǎn)品的容器是在什么狀態(tài)(條件)下。如果容器是空的,生產(chǎn)者線程可以繼續(xù),而消費(fèi)者線程則需要暫停,而如果容器已經(jīng)滿了,生產(chǎn)者線程需要暫停,而消費(fèi)者線程可以繼續(xù)。而在這個(gè)場景中,我們就可以用條件變量來協(xié)調(diào)兩個(gè)線程之間的動(dòng)作。關(guān)于條件變量在生產(chǎn)者-消費(fèi)者模式下的應(yīng)用,我給出了一個(gè)例子。 條件變量在協(xié)調(diào)兩個(gè)線程之間的協(xié)作的時(shí)候非常有用,我們這里再補(bǔ)充一個(gè)例子。假設(shè)我們需要為政府設(shè)計(jì)一個(gè)程序來管理路燈。在這里,我們用一個(gè)線程來檢查是否到了觀燈的時(shí)間,而另外一個(gè)線程則負(fù)責(zé)在條件滿足后關(guān)閉路燈。 #include #include // 時(shí)間工具 #include // 線程 #include // 條件變量 #include // 互斥 using namespace std; using namespace std::chrono; // 條件變量 condition_variable cond; // 互斥 mutex m; // 表示條件的共享資源 bool morning = false; // 檢查是否到了關(guān)燈的時(shí)間 void check() { // 記錄開始時(shí)間 auto start = system_clock::now(); do { // 當(dāng)前線程休眠1000毫秒 this_thread::sleep_for(milliseconds(1000)); cout<<"it is still night."<<endl; } // 檢查是否已經(jīng)到了關(guān)燈的時(shí)刻 // 這里用seconds(4)表示路燈持續(xù)4秒 while ( system_clock::now() < start + seconds(4)); // 到達(dá)關(guān)燈時(shí)間,鎖定互斥對象, // 修改表示條件的共享數(shù)據(jù)morning lock_guard lk(m); cout<<"it is morning."<<endl; morning = true; // 用notify_one()通知另外的線程,條件已經(jīng)發(fā)送變化 cond.notify_one(); } /// 關(guān)燈線程 void turnoff() { // 鎖定互斥對象,訪問表示條件的共享資源morning unique_lock lk(m); // 構(gòu)造一個(gè)循環(huán),只要條件沒有滿足 // 就一直執(zhí)行條件變量的wait()方法,讓當(dāng)前線程等待 while(!morning) { cond.wait(lk); } // 條件滿足。執(zhí)行關(guān)燈動(dòng)作 cout<<"turn off the light."<<endl; } int main(int argc, char* argv[]) { // 創(chuàng)建兩個(gè)線程,分別執(zhí)行檢查和關(guān)燈的動(dòng)作 thread c(check); thread t(turnoff); c.join(); t.join(); return 0; } 從這個(gè)例子中,我們可以得到這樣一些使用條件變量的要點(diǎn): 條件變量總是需要與一個(gè)表示條件的共享資源以及對這個(gè)共享資源進(jìn)行訪問控制的互斥對象。這就是我們在程序的開始部分定義的morning,m和cond。 // 條件變量 condition_variable cond; // 互斥 mutex m; // 表示條件的共享資源 bool morning = false; 這三者幾乎總是相伴同時(shí)出現(xiàn)。 在一個(gè)線程中,我們需要在條件滿足的時(shí)候修改表示條件的共享資源的值,然后用條件變量的notify_one()或者notify_all()通知正在等待的線程。這就是 // 到達(dá)關(guān)燈時(shí)間,鎖定互斥對象, // 修改表示條件的共享數(shù)據(jù)morning lock_guard lk(m); cout<<"it is morning."<<endl; morning = true; // 用notify_one()通知另外的線程,條件已經(jīng)發(fā)送變化 cond.notify_one(); 而在另外一個(gè)線程中,我們需要構(gòu)造一個(gè)以共享資源為條件的無限循環(huán),當(dāng)條件無法滿足時(shí),就用條件變量的wait()或者wait_until()等函數(shù)進(jìn)行等待,直到條件得到滿足,循環(huán)結(jié)束。 // 鎖定互斥對象,訪問表示條件的共享資源morning unique_lock lk(m); // 構(gòu)造一個(gè)循環(huán),只要條件沒有滿足 // 就一直執(zhí)行條件變量的wait()方法,讓當(dāng)前線程等待 while(!morning) { cond.wait(lk); } 總結(jié)起來,條件變量簡化了對表示條件的共享資源的訪問,也省去了對共享資源的頻繁的鎖操作,進(jìn)一步提高了效率。

posted on 2012-05-10 17:59 陳良喬——《我的第一本C++書》 閱讀(2187) 評論(0)  編輯 收藏 引用

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