- condition_variable
- wait()
- notify_one
- notify_all
condition_variable
條件變量的實際用途：
比如有兩個線程A和B，在線程A中等待一個條件滿足，(消息隊列中有要處理的消息)，線程B專門往隊列中丟數據。當B往線程中放入數據，同時B通知線程A，開始往下執行。在服務器的后台設計中，有一個線程，阻塞式地讀取消息，並且將其解析，放入隊列中，此時線程B還通知A，要從隊列中去拿請求，並進行處理。
a) socket技術使得服務器中的程序能夠像打開文件一樣來讀取數據。
b) 線程B讀取數據，並將其放入到消息隊列中。
c) 線程B喚醒線程A，讓線程A從隊列中拿數據。
d) 服務器處理請求完成並返回結果。
通過條件變量類可以使得A等待B:
復習原先的代碼：(通過雙重鎖定，使得每次都判斷是否為空，如果為空那么就取得鎖)
class ProcessRequest {
public:
//把命令加入到一個隊列
void inMsgRecvQueue() {
for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
//std::lock_guard<std::mutex> sbguard(my_mutex);
cout << "插入一個元素" << endl;
m_msgRecvQueue.push_back(i); //假設這個隊列表示玩家的命令
} //占用時間片
}
bool outMsgLULProc(int &command) {
//通過雙重鎖定，避免每次進來程序都鎖定。
if (!m_msgRecvQueue.empty())
{
std::lock_guard<std::mutex> sbguard(my_mutex);
if (!m_msgRecvQueue.empty()) {
int command = m_msgRecvQueue.front();
m_msgRecvQueue.pop_front();
return true;
}
return false;
}
}
//把命令移出一個隊列
void outMsgRecvQueue() {
int command = 0;
for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
bool result = outMsgLULProc(command);
if (result == true) {
cout << "outMsgRecvQueue() 執行，取出一個元素" << endl;
}
else
{
cout << "outMsgRecvQueue() 還執行，但是消息隊列為空" << endl;
//消息隊列為空
}
//占用時間片
}
}
private:
std::list<int> m_msgRecvQueue; //容器，用於表示玩家的發送過來命令
std::mutex my_mutex;
};
使用類std::condition_variable來替代雙重鎖定，用來等待一個條件達成，這個類需要和互斥量配合工作，用的時候需要生成類的對象。
pirvate:
std::condition_variable my_condition;
wait()
出隊列修改： wait是卡在這里的，需要修改入隊列的線程。
void outMsgRecvQueue() {
int command = 0;
while (true) {
std::unique_lock<std::mutex> sbguard1(my_mutex);
my_condition.wait(sbguard1, [this] {
if (!m_msgRecvQueue.empty())//lambda表達式就是一個可調用對象(函數)
return true;
else
return false;
}); //wait用來等待一個東西
//Wait(para1, para2)
//para1: 互斥量
//para2:第二個參數Lambda表達式的返回值是False
// 那么將解鎖互斥量,並阻塞本行，直到其他線程調用 notify_one()
//如果沒有第二個參數,那么就跟第二個參數返回False效果一樣
}
}
當然wait()之后可以提早解開 unique_lock()，然后執行邏輯。
notify_one
將原來阻塞的進程喚醒了。wait就開始恢復干活了，恢復之后
a) wait() 不斷嘗試獲取互斥量鎖，嘗試拿這個鎖。如果獲取不到鎖，流程就卡在wait這里,如果獲取到，wait就走下來了。
b) 實際上獲取到了鎖就等於上了鎖。如果wait有第二個參數(lambda)，就判斷lambda表達式，
如果表達式為false，又將互斥量解鎖。然后另一個線程又休眠。
如果表達式為true,則wait返回，流程走下來(此時互斥鎖被鎖着)。
如果wait沒有第二個參數，則wait返回
void inMsgRecvQueue() {
for (int i = 0; i < 100; ++i) {
std::lock_guard<std::mutex> sbguard(my_mutex);
m_msgRecvQueue.push_back(i); //假設這個隊列表示玩家的命令
cout << "插入一個元素" << endl;
my_condition.notify_one();
} //占用時間片
}
同時獲取鎖的可能性：
1) void inMsgRecvQueue()
2) void outMsgRecvQueue()
可能出現同時競爭一個鎖的可能性，也就是說如果運行到了outMsgRecvQueue()的邏輯執行語句的時候，隊列中至少進去了一個元素，那么就有可能出現in和out並不是按序執行的情況。
out在執行邏輯語句的時候有延遲，此時如果in喚醒，out並不是卡在wait()的狀態，那么此時notify_one()調用就沒有效果。
深入思考
寫代碼用在商業中，必須理解。
在線程入口函數中， 隊列中可能會存在多條數據，這個時候處理不過來怎么辦？開更多的線程處理？或者限流，超過200條數據未處理，就卡住？