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C++多线程通知技巧
2023-07-02 04:02:55 深夜i     6     0
C++多线程 通知 技巧 多线程同步 互斥锁

C++是一种非常流行的编程语言，具有强大的多线程编程能力。在多线程编程中，如何实现线程之间的通信和协作是一个重要的问题。本文将介绍一个常用的C++多线程通知技巧，帮助读者更好地理解和应用多线程编程。

多线程通知技巧的核心思想是使用一个条件变量（condition variable）来实现线程之间的同步和通信。具体地说，一个条件变量是与一个互斥量（mutex）结合使用的。当一个线程等待某个条件时，它会在互斥量上等待，同时释放这个互斥量。当另一个线程满足该条件时，它将通知等待线程并解除它的等待状态。

在C++中，条件变量是通过std::condition_variable类表示的。它有两个最基本的成员函数，即wait()和notify_one()。wait()函数是等待某个条件的线程使用的，它会阻塞当前线程并释放与之关联的互斥量，等待其他线程的通知。当其他线程调用notify_one()函数时，wait()函数将返回并重新获取互斥量以进行下一步操作。notify_one()函数则是通知一个等待线程的函数。它将解除等待的线程的阻塞状态，使其返回并重新获取互斥量。

条件变量还有一个比较重要的成员函数notify_all()，它可以通知所有等待某个条件的线程。当多个线程等待同一个条件时，notify_all()函数可以确保所有等待线程都得到通知并重新执行。

下面是一个利用条件变量实现线程同步和通信的示例程序：

#include

#include

#include

#include

std::mutex mtx;

std::condition_variable cv;

bool ready = false;

int data = 0;

void worker_thread()

{

  //等待主线程通知

  std::unique_lock lck(mtx);

  cv.wait(lck, []{return ready;});

  //对数据进行处理

  std::cout << "Worker thread is processing data: " << data << std::endl;

  data += 100;

  //通知主线程数据已处理完毕

  std::cout << "Worker thread is notifying the main thread." << std::endl;

  cv.notify_one();

}

int main()

{

  //创建工作线程

  std::thread worker(worker_thread);

  //准备数据

  std::cout << "Main thread is preparing data." << std::endl;

  data = 42;

  //通知工作线程开始处理数据

  std::cout << "Main thread is notifying the worker thread to start processing." << std::endl;

  {

    std::lock_guard lck(mtx);

    ready = true;

  }

  cv.notify_one();

  //等待工作线程处理数据完毕

  std::unique_lock lck(mtx);

  cv.wait(lck, []{return !ready;});

  //输出处理好的数据

  std::cout << "Main thread got data after processing: " << data << std::endl;

  //等待工作线程结束

  worker.join();

  return 0;

}

以上示例程序中，主线程准备好数据后，通过互斥量和条件变量通知工作线程开始处理数据。工作线程等待主线程的通知，并在处理完数据后再次通知主线程。主线程等待工作线程的通知，并输出处理好的数据。

总之，条件变量是一种非常重要的线程同步和通信工具，在C++多线程编程中被广泛使用。通过合理地使用条件变量，可以实现高效、安全、可靠的多线程编程。希望本文对读者学习和应用C++多线程编程提供一定的帮助。

  
  

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