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

一、条件变量condition_variable、wait、notify_one、notify_all

std::condition_variable实际上是一个类，是一个和条件相关的类，说白了就是等待一个条件达成。

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()用来等一个东西
如果第二个参数的lambda表达式返回值是false，那么wait()将解锁互斥量，并阻塞到本行

如果第二个参数的lambda表达式返回值是true，那么wait()直接返回并继续执行。
阻塞到什么时候为止呢？阻塞到其他某个线程调用notify_one()成员函数为止；

如果没有第二个参数，那么效果跟第二个参数lambda表达式返回false效果一样

wait()将解锁互斥量，并阻塞到本行，阻塞到其他某个线程调用notify_one()成员函数为止。

当其他线程用notify_one()将本线程wait()唤醒后，这个wait恢复后

1、wait()不断尝试获取互斥量锁，如果获取不到那么流程就卡在wait()这里等待获取，如果获取到了，那么wait()就继续执行，获取到了锁

2.1、如果wait有第二个参数就判断这个lambda表达式，如果表达式为false，那wait又对互斥量解锁，然后又休眠，等待再次被notify_one()唤醒

2.2、如果lambda表达式为true，则wait返回，流程可以继续执行（此时互斥量已被锁住）。

2.3、如果wait没有第二个参数，则wait返回，流程走下去。

流程只要走到了wait()下面则互斥量一定被锁住了。

#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插入一个元素" << i << endl;

			std::unique_lock<std::mutex> sbguard1(mymutex1);
			msgRecvQueue.push_back(i);  
			condition.notify_one(); //尝试把wait()线程唤醒,执行完这行，
									//那么outMsgRecvQueue()里的wait就会被唤醒
									//只有当另外一个线程正在执行wait()时notify_one()才会起效
		}
	}

	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()用来等一个东西
			// 如果第二个参数的lambda表达式返回值是false，那么wait()将解锁互斥量，并阻塞到本行
			// 阻塞到什么时候为止呢？阻塞到其他某个线程调用notify_one()成员函数为止；
			condition.wait(sbguard2, [this] {
				if (!msgRecvQueue.empty())
					return true;
				return false;
			});
			command = msgRecvQueue.front();
			msgRecvQueue.pop_front();
			sbguard2.unlock(); //因为unique_lock的灵活性，我们可以随时unlock，以免锁住太长时间
			cout << "outMsgRecvQueue()执行，取出第一个元素" << endl;
		}
	}

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

int main() {
	A myobja;
	std::thread myoutobj(&A::outMsgRecvQueue, &myobja); //注意这里myobja用引用，才能保证线程里用的是同一个对象
	std::thread myinobj(&A::inMsgRecvQueue, &myobja);
	myinobj.join();
	myoutobj.join();
}

二、深入思考

上面的代码可能导致出现一种情况：

因为outMsgRecvQueue()与inMsgRecvQueue()并不是一对一执行的，所以当程序循环执行很多次以后，可能出现msgRecvQueue 中已经有了很多消息，但是，outMsgRecvQueue还是被唤醒一次只处理一条数据，那么这种情况，就会导致数据丢失。

 

三、notify_all()

notify_one()：通知一个线程的wait()

notify_all()：通知所有线程的wait()