std::condition_variable
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定义于头文件 <condition_variable>
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class condition_variable; |
(C++11 起) | |
condition_variable
类是同步原语,能用于阻塞一个线程,或同时阻塞多个线程,直至另一线程修改共享变量(条件)并通知 condition_variable
。
有意修改变量的线程必须
- 获得
std::mutex
(常通过 std::lock_guard ) - 在保有锁时进行修改
- 在
std::condition_variable
上执行 notify_one 或 notify_all (不需要为通知保有锁)
即使共享变量是原子的,也必须在互斥下修改它,以正确地发布修改到等待的线程。
任何有意在 std::condition_variable
上等待的线程必须
- 在与用于保护共享变量者相同的互斥上获得 std::unique_lock<std::mutex>
- 执行下列之一:
- 检查条件,是否为已更新或提醒它的情况
- 执行 wait 、 wait_for 或 wait_until ,等待操作自动释放互斥,并悬挂线程的执行。
- condition_variable 被通知时,时限消失或虚假唤醒发生,线程被唤醒,且自动重获得互斥。之后线程应检查条件,若唤醒是虚假的,则继续等待。
- 或者
- 使用 wait 、 wait_for 及 wait_until 的有谓词重载,它们包揽以上三个步骤
std::condition_variable
只可与 std::unique_lock<std::mutex> 一同使用;此限制在一些平台上允许最大效率。 std::condition_variable_any 提供可与任何基本可锁定 (BasicLockable) 对象,例如 std::shared_lock 一同使用的条件变量。
condition_variable 容许 wait 、 wait_for 、 wait_until 、 notify_one 及 notify_all 成员函数的同时调用。
类 std::condition_variable
是标准布局类型 (StandardLayoutType) 。它非可复制构造 (CopyConstructible) 、可移动构造 (MoveConstructible) 、可复制赋值 (CopyAssignable) 或可移动赋值 (MoveAssignable) 。
成员类型
成员类型 | 定义 |
native_handle_type
|
实现定义 |
成员函数
构造对象 (公开成员函数) | |
析构对象 (公开成员函数) | |
operator= [被删除] |
不可复制赋值 (公开成员函数) |
通知 | |
通知一个等待的线程 (公开成员函数) | |
通知所有等待的线程 (公开成员函数) | |
等待 | |
阻塞当前线程,直到条件变量被唤醒 (公开成员函数) | |
阻塞当前线程,直到条件变量被唤醒,或到指定时限时长后 (公开成员函数) | |
阻塞当前线程,直到条件变量被唤醒,或直到抵达指定时间点 (公开成员函数) | |
原生句柄 | |
返回原生句柄 (公开成员函数) |
示例
与 std::mutex 组合使用 condition_variable
,以促进线程间交流。
运行此代码
#include <iostream> #include <string> #include <thread> #include <mutex> #include <condition_variable> std::mutex m; std::condition_variable cv; std::string data; bool ready = false; bool processed = false; void worker_thread() { // 等待直至 main() 发送数据 std::unique_lock<std::mutex> lk(m); cv.wait(lk, []{return ready;}); // 等待后,我们占有锁。 std::cout << "Worker thread is processing data\n"; data += " after processing"; // 发送数据回 main() processed = true; std::cout << "Worker thread signals data processing completed\n"; // 通知前完成手动解锁,以避免等待线程才被唤醒就阻塞(细节见 notify_one ) lk.unlock(); cv.notify_one(); } int main() { std::thread worker(worker_thread); data = "Example data"; // 发送数据到 worker 线程 { std::lock_guard<std::mutex> lk(m); ready = true; std::cout << "main() signals data ready for processing\n"; } cv.notify_one(); // 等候 worker { std::unique_lock<std::mutex> lk(m); cv.wait(lk, []{return processed;}); } std::cout << "Back in main(), data = " << data << '\n'; worker.join(); }
输出:
main() signals data ready for processing Worker thread is processing data Worker thread signals data processing completed Back in main(), data = Example data after processing