标签：_for class front cin 变量 unlock 步骤 one 简介
C11提供另外一种用于等待的同步机制，它可以阻塞一个或者多个线程，直到收到另外一个线程发出的通知或者超时，才会唤醒当前阻塞的线程。条件变量要和互斥量配合起来使用。
condition_variable，配合std::unique_lock<std::mutex>进行wait操作。
condition_variable_any，和任意带有lock、unlock语意 的mutex搭配使用，比较灵活，但是效率比condition_variable低。
条件变量的使用过程如下：
a.拥有条件变量的线程获取互斥量。
b.循环检查某个条件，如果条件不满足，则阻塞线程直到满足；如果条件满足，则向下执行。
c.某个线程满足条件并执行完成之后，调用notify_one或者notify_all来唤醒一个或者多个线程。
可以用条件变量来实现一个同步队列，同步队列作为一个线程安全的数据共享区，经常用于线程之间的读取，比如半同步半异步线程池的同步队列。
#include <iostream> #include <chrono> #include <thread> #include <mutex> #include<condition_variable> #include <list> template<typename T> class SyncQueue { public: SyncQueue(int maxSize) :m_maxSize(maxSize){} void Put(const T & t) { std::lock_guard<std::mutex> locker(m_mutex); while (IsFull()) { std::cout << "缓冲区满了，需要等待..." << std::endl; m_notFull.wait(m_mutex); } m_queue.push_back(t); m_notEmpty.notify_one(); } void Take(const T & t) { std::lock_guard<std::mutex> locker(m_mutex); while (IsEmpty()) { std::cout << "缓冲区空了，需要等待..." << std::endl; m_notEmpty.wait(m_mutex); } t = m_queue.front(); m_queue.pop_front(t); m_notFull.notify_one(); } bool Empty() { std::lock_guard<std::mutex> locker(m_mutex); return m_queue.empty(); } bool Full() { std::lock_guard<std::mutex> locker(m_mutex); return m_queue.size() == m_maxSize; } size_t Size() { std::lock_guard<std::mutex> locker(m_mutex); return m_queue.size(); } private: bool IsFull() const { return m_queue.size() == m_maxSize; } bool IsEmpty() const { return m_queue.empty(); } private: std::list<T> m_queue; //缓冲区 std::mutex m_mutex; //互斥量 std::condition_variable_any m_notEmpty; //不为空的条件变量 std::condition_variable_any m_notFull; //没有满的条件变量 int m_maxSize; //同步队列最大容量 };
这个队列中，没有满的情况下可以插入数据，如果满了，则会调用m_notFull阻塞线程等待，等待消费线程取出数据之后发出一个未满的通知，然后前面阻塞的线程会被唤醒继续往下执行；如果队列为空，不能取出数据，调用m_notEmpty来阻塞当前线程，等待插入数据的线程插入数据发出不为空的通知，唤醒被阻塞的线程，往下执行读出数据。
条件变量的wait方法还有个重载方法，可以接受一个条件。
std::lock_guard<std::mutex> locker(m_mutex); while (IsFull()) { std::cout << "缓冲区满了，需要等待..." << std::endl; m_notFull.wait(m_mutex); }
可以写为这样：
std::lock_guard<std::mutex> locker(m_mutex); m_notFull.wait(locker, [this]{ return !IsFull();});
两种写法都一样，后者代码更加简洁，条件变量先检查判断式是否满足条件，如果满足，重新获取mutex，结束wait，继续往下执行；如果不满足条件，则释放mutex，将线程置为waiting状态，继续等待。
需要注意的是，wait函数会释放掉mutex，而lock_guard还拥有mutex，他只在出了作用域之后才会释放掉mutex，所以这时并不会释放，但是执行wait会提前释放，而在wait提前释放掉锁之后，会处于等待状态，在notify_one/all唤醒之后，会先获取mutex，相当于之前的mutex又获取到了，所以在出作用域的时候，lock_guard释放锁不会产生问题。
在这种情况下，如果用unique_lock语意更准确，因为unique_lock不像lock_guard一样只能在析构的时候才能释放锁，它可以随时释放锁，在wait的时候让uniq_lock释放锁，语意更加准确。
上述例子中，可以用unique_lock来替换掉lock_guard，condition_variable来替换掉condition_variable_any，会使代码更加清晰，效率也更高。
除了wait还可以使用超时等待函数std::condition_variable::wait_for和std::condition_variable::wait_until。
与 std::condition_variable::wait() 类似，不过 wait_for 可以指定一个时间段，在当前线程收到通知或者指定的时间 rel_time 超时之前，该线程都会处于阻塞状态。而一旦超时或者收到了其他线程的通知，wait_for 返回，剩下的处理步骤和 wait() 类似。
与 std::condition_variable::wait_for 类似，但是 wait_until 可以指定一个时间点，在当前线程收到通知或者指定的时间点 abs_time 超时之前，该线程都会处于阻塞状态。而一旦超时或者收到了其他线程的通知，wait_until 返回，剩下的处理步骤和 wait_for() 类似。
// condition_variable::wait_for example #include <iostream> // std::cout #include <thread> // std::thread #include <chrono> // std::chrono::seconds #include <mutex> // std::mutex, std::unique_lock #include <condition_variable> // std::condition_variable, std::cv_status std::condition_variable cv; int value; void read_value() { std::cin >> value; cv.notify_one(); } int main () { std::cout << "Please, enter an integer (I‘ll be printing dots): \n"; std::thread th(read_value); std::mutex mtx; std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx); while (cv.wait_for(lck,std::chrono::seconds(1))==std::cv_status::timeout) { std::cout << ‘.‘ << std::endl; } std::cout << "You entered: " << value << ‘\n‘; //等待th线程执行完 th.join(); return 0; }
如果用wait_until，只需要将条件改为时间点即可：
while (cv.wait_for(lck,std::chrono::seconds(1))==std::cv_status::timeout) while (cv.wait_until(lck, std::chrono::system_clock::now() +std::chrono::seconds(1)) == std::cv_status::timeout)
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原文地址：http://www.cnblogs.com/ChinaHook/p/7966936.html
