c++11多线程编程同步

2024-07-12 00:26| 来源: 网络整理| 查看: 265

简述

在多线程编程中，当多个线程之间需要进行某些同步机制时，如某个线程的执行需要另一个线程完成后才能进行，可以使用条件变量。

c++11提供的 condition_variable 类是一个同步原语，它能够阻塞一个或者多个线程，直到另一线程修改共享变量并通知 condition_variable。

也可以把它理解为信号通知机制，一个线程负责发送信号，其他线程等待该信号的触发。

condition_variable 存在一些问题，如虚假唤醒，这可以通知增加额外的共享变量来避免。

针对增加额外的变量这一点，为什么不在另一线程循环检测这个变量，从而达到相同目的而不需要再使用条件变量？

循环检测时，程序在高速运行，占用过高的cpu，而条件变量的等待是阻塞，休眠状态下cpu使用率为0，省电！对于运行中的线程，可能会被操作系统调度，切换cpu核心，这样一来，所有的缓存可能失效，而条件变量不会，省时！

对于只需要通知一次的情况，如初始化完成、登录成功等，建议不要使用 condition_variable，使用std::future更好。

使用

通知方：

获取 std::mutex, 通常是 std::lock_guard修改共享变量（即使共享变量是原子变量，也需要在互斥对象内进行修改，以保证正确地将修改发布到等待线程）在 condition_variable 上执行 notify_one/notify_all 通知条件变量（该操作不需要锁）

等待方：

获取相同的 std::mutex, 使用 std::unique_lock执行 wait，wait_for或wait_until（该操作会自动释放锁并阻塞）接收到条件变量通知、超时或者发生虚假唤醒时，线程被唤醒，并自动获取锁。唤醒的线程负责检查共享变量，如果是虚假唤醒，则应继续等待

std :: condition_variable仅适用于 std::unique_lock, 此限制允许在某些平台上获得最大效率。 std :: condition_variable_any提供可与任何BasicLockable对象一起使用的条件变量，例如std :: shared_lock。

示例代码如下：

#include #include #include #include #include std::mutex m; std::condition_variable cv; std::string data; bool ready = false; bool processed = false; void worker_thread() { // Wait until main() sends data std::unique_lock lk(m); cv.wait(lk, []{return ready;}); // after the wait, we own the lock. std::cout std::lock_guard lk(m); ready = true; std::cout return processed;}); } std::cout

【本文地址】

公司简介

联系我们