std:: condition_variable

std::condition_variable — это примитив синхронизации, используемый вместе с std::mutex для блокировки одного или нескольких потоков до тех пор, пока другой поток не изменит общую переменную ( условие ) и не уведомит std::condition_variable .

Поток, который намерен изменить общую переменную, должен:

1. Получите std::mutex (обычно через std::lock_guard ).
2. Измените общую переменную, пока блокировка удерживается.
3. Вызовите notify_one или notify_all на std::condition_variable (может быть выполнено после освобождения блокировки).

Даже если общая переменная является атомарной, она должна быть изменена при владении мьютексом, чтобы корректно опубликовать изменение в ожидающий поток.

Любой поток, который намеревается ожидать на std::condition_variable должен:

1. Получите std:: unique_lock < std:: mutex > на мьютексе, используемом для защиты общей переменной.
2. Выполните одно из следующих действий:

1. Проверьте условие, на случай если оно уже было обновлено и уведомлено.
2. Вызовите wait , wait_for , или wait_until на std::condition_variable (атомарно освобождает мьютекс и приостанавливает выполнение потока до тех пор, пока не будет получено уведомление от переменной условия, не истечет таймаут, или не произойдет ложное пробуждение , затем атомарно захватывает мьютекс перед возвратом).
3. Проверьте условие и возобновите ожидание, если оно не удовлетворено.

или:

1. Используйте перегруженную версию с предикатом для wait , wait_for , и wait_until , которая выполняет те же три шага.

std::condition_variable работает только с std:: unique_lock < std:: mutex > , что позволяет достичь максимальной эффективности на некоторых платформах. std::condition_variable_any предоставляет переменную условия, которая работает с любым объектом BasicLockable , таким как std::shared_lock .

Условные переменные позволяют параллельный вызов wait , wait_for , wait_until , notify_one и notify_all функций-членов.

Класс std::condition_variable является StandardLayoutType . Он не является CopyConstructible , MoveConstructible , CopyAssignable или MoveAssignable .

Вложенные типы

Функции-члены

Пример

#include <condition_variable>
#include <iostream>
#include <mutex>
#include <string>
#include <thread>
std::mutex m;
std::condition_variable cv;
std::string data;
bool ready = false;
bool processed = false;
void worker_thread()
{
    // ожидание, пока main() отправит данные
    std::unique_lock lk(m);
    cv.wait(lk, []{ return ready; });
    // после ожидания мы владеем блокировкой
    std::cout << "Worker thread is processing data\n";
    data += " after processing";
    // отправка данных обратно в main()
    processed = true;
    std::cout << "Worker thread signals data processing completed\n";
    // ручная разблокировка выполняется до уведомления, чтобы избежать пробуждения
    // ожидающего потока только для повторной блокировки (см. notify_one для подробностей)
    lk.unlock();
    cv.notify_one();
}
int main()
{
    std::thread worker(worker_thread);
    data = "Example data";
    // отправка данных в рабочий поток
    {
        std::lock_guard lk(m);
        ready = true;
        std::cout << "main() signals data ready for processing\n";
    }
    cv.notify_one();
    // ожидание рабочего потока
    {
        std::unique_lock lk(m);
        cv.wait(lk, []{ return processed; });
    }
    std::cout << "Back in main(), data = " << data << '\n';
    worker.join();
}

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

Смотрите также