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C++条件变量的介绍和使用
2023-07-05 01:26:17 深夜i     --     --
C++条件变量 条件变量使用 线程同步 互斥锁 多线程编程

C++中的条件变量是一种多线程同步机制,它被用于在多线程应用程序中控制线程访问共享资源。它是一个非常重要的工具,可以有效降低线程的CPU占用率,避免浪费CPU时间。本文将介绍C++条件变量的基本概念和使用方法。

一、什么是C++条件变量?

C++条件变量是一种多线程同步机制,用于线程之间的通信。它是基于互斥锁实现的,允许线程等待某个比特状态发生变化。通俗来说,就是线程等待某个条件满足后才执行后续的操作。

二、C++条件变量的使用方法

C++条件变量的使用可以分为以下几个步骤:

1.定义条件变量和互斥锁

定义条件变量和互斥锁需要包含头文件 。定义互斥锁用于在加锁状态下操作共享数据,条件变量则用于通知和等待特定条件。

std::condition_variable cv;

std::mutex mtx;

2.等待条件变量

使用std::unique_lock 锁住互斥锁,进入等待状态(wait)。

std::unique_lock ul(mtx);

cv.wait(ul);

3.等待条件满足,线程唤醒

当等待条件变量的线程发现条件不满足时,会进入等待状态。等到其他线程修改了共享变量,并调用了notify_one或者notify_all函数后,该线程就可以被唤醒。唤醒后再次判断条件是否满足,如果不满足,继续等待。

cv.notify_one();

4.通知等待的线程

调用notify_one或notify_all方法,将信号发送给等待的线程。

cv.notify_all();

5.条件操作

条件操作是决定线程等待还是继续执行的关键。使用while循环的原因是为了避免被虚假唤醒。

while(shared_data==false){

 cv.wait(ul);

}

6.互斥锁释放

互斥锁的释放操作通常在互斥区域的代码执行完毕后,释放锁资源。

ul.unlock();

三、总结

C++条件变量是一种多线程同步机制,可以用于线程之间的通信。它是基于互斥锁实现的,可以明显降低线程的CPU占用率。在使用条件变量时,需要定义条件变量和互斥锁、等待条件满足、唤醒等待的线程以及条件操作等操作。

  
  

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