C++日記——Day43：condition_variable、wait、notify_one、notify_all

一、條件變量condition_variable、wait、notify_one、notify_all

std::condition_variable實際上是一個類，是一個和條件相關的類，說白了就是等待一個條件達成。

std::mutex mymutex1;
std::unique_lock<std::mutex> sbguard1(mymutex1);
std::condition_variable condition;
condition.wait(sbguard1, [this] {if (!msgRecvQueue.empty())
                                    return true;
                                return false;
                                });

condition.wait(sbguard1);

wait()用來等一個東西
如果第二個參數的lambda表達式返回值是false，那麼wait()將解鎖互斥量，並阻塞到本行

如果第二個參數的lambda表達式返回值是true，那麼wait()直接返回並繼續執行。
阻塞到什麼時候爲止呢？阻塞到其他某個線程調用notify_one()成員函數爲止；

如果沒有第二個參數，那麼效果跟第二個參數lambda表達式返回false效果一樣

wait()將解鎖互斥量，並阻塞到本行，阻塞到其他某個線程調用notify_one()成員函數爲止。

當其他線程用notify_one()將本線程wait()喚醒後，這個wait恢復後

1、wait()不斷嘗試獲取互斥量鎖，如果獲取不到那麼流程就卡在wait()這裏等待獲取，如果獲取到了，那麼wait()就繼續執行，獲取到了鎖

2.1、如果wait有第二個參數就判斷這個lambda表達式，如果表達式爲false，那wait又對互斥量解鎖，然後又休眠，等待再次被notify_one()喚醒

2.2、如果lambda表達式爲true，則wait返回，流程可以繼續執行（此時互斥量已被鎖住）。

2.3、如果wait沒有第二個參數，則wait返回，流程走下去。

流程只要走到了wait()下面則互斥量一定被鎖住了。

#include <thread>
#include <iostream>
#include <list>
#include <mutex>
using namespace std;

class A {
public:
	void inMsgRecvQueue() {
		for (int i = 0; i < 10000; ++i) {
			cout << "inMsgRecvQueue插入一個元素" << i << endl;

			std::unique_lock<std::mutex> sbguard1(mymutex1);
			msgRecvQueue.push_back(i);  
			condition.notify_one(); //嘗試把wait()線程喚醒,執行完這行，
									//那麼outMsgRecvQueue()裏的wait就會被喚醒
									//只有當另外一個線程正在執行wait()時notify_one()纔會起效
		}
	}

	bool outMsgProc(int &command) {
		std::unique_lock<std::mutex> sbguard1(mymutex1);
		if (!msgRecvQueue.empty()) {
			command = msgRecvQueue.front();
			msgRecvQueue.pop_front();
			return true;
		}
		return false;
	}

	void outMsgRecvQueue() {
		int command = 0;
		while (true) {
			std::unique_lock<std::mutex> sbguard2(mymutex1);
			// wait()用來等一個東西
			// 如果第二個參數的lambda表達式返回值是false，那麼wait()將解鎖互斥量，並阻塞到本行
			// 阻塞到什麼時候爲止呢？阻塞到其他某個線程調用notify_one()成員函數爲止；
			condition.wait(sbguard2, [this] {
				if (!msgRecvQueue.empty())
					return true;
				return false;
			});
			command = msgRecvQueue.front();
			msgRecvQueue.pop_front();
			sbguard2.unlock(); //因爲unique_lock的靈活性，我們可以隨時unlock，以免鎖住太長時間
			cout << "outMsgRecvQueue()執行，取出第一個元素" << endl;
		}
	}

private:
	std::list<int> msgRecvQueue;
	std::mutex mymutex1;
	std::condition_variable condition;
};

int main() {
	A myobja;
	std::thread myoutobj(&A::outMsgRecvQueue, &myobja); //注意這裏myobja用引用，才能保證線程裏用的是同一個對象
	std::thread myinobj(&A::inMsgRecvQueue, &myobja);
	myinobj.join();
	myoutobj.join();
}

二、深入思考

上面的代碼可能導致出現一種情況：

因爲outMsgRecvQueue()與inMsgRecvQueue()並不是一對一執行的，所以當程序循環執行很多次以後，可能出現msgRecvQueue 中已經有了很多消息，但是，outMsgRecvQueue還是被喚醒一次只處理一條數據，那麼這種情況，就會導致數據丟失。

 

三、notify_all()

notify_one()：通知一個線程的wait()

notify_all()：通知所有線程的wait()