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條件變數
如果線程之間執行順序上有依賴關係，可使用條件變數（Condition variables）。
可以到boost官網中參考條件變數（Condition variables）的使用。
條件變數必須和互斥量配合使用，等待另一個線程重某個事件的發生（滿足某個條件），然後線程才能繼續執行。
共有兩種條件變數對象condition_variable, condition_variable_any，一般情況下使用condition_variable_any。
條件變數的使用方式：
擁有條件變數的線程先鎖定互斥量，然後迴圈檢查某個條件，如果條件不滿足，那麼就調用條件變數的成員函數wait()等待直到條件滿足。其他線程處理條件變數要求的條件，當條件滿足時調用它的成員函數notify_one()或者notify_all()，以通知一個或者所有正在等待條件的變數的線程停止等待繼續執行。
例子：生產--消費模型。
緩衝區buffer使用了兩個條件變數cond_put和cond_get，分別用於處理put動作和get動作，如果緩衝區滿則cond_put持續等待，當cond_put得到通知 (緩衝區不滿)時線程寫入資料，然後通知cond_get條件變數可以擷取資料。cond_get的處理流程與cond_put類似。
C++代碼
- #include <boost/thread.hpp>
- #include <boost/thread/mutex.hpp>
-
- #include <iostream>
- #include <stack>
-
- using namespace std;
-
- boost::mutex io_mu;
-
- class buffer
- {
- private:
- boost::mutex mu; // 互斥量，配合條件變數使用
- boost::condition_variable_any cond_put; // 寫入條件變數
- boost::condition_variable_any cond_get; // 讀取條件變數
-
- stack<int> stk; // 緩衝區對象
- int un_read, capacity;
- bool is_full() // 緩衝區滿判斷
- {
- return un_read == capacity;
- }
- bool is_empty() // 緩衝區空判斷
- {
- return un_read == 0;
- }
-
- public:
- buffer(size_t n) : un_read(0), capacity(n){} // 建構函式
- void put(int x) // 寫入資料
- {
- { // 開始一個局部域
- boost::mutex::scoped_lock lock(mu); //鎖定互斥量
- while ( is_full() ) // 檢查緩衝區是否滿
- {
- { // 局部域，鎖定cout輸出一條資訊
- boost::mutex::scoped_lock lock(io_mu);
- cout << "full waiting..." << endl;
- }
- cond_put.wait(mu); // 條件變數等待
- } // 條件變臉滿足，停止等待
- stk.push(x); // 壓棧，寫入資料
- ++un_read;
- } // 解鎖互斥量，條件變數的通知不需要互斥量鎖定
- cond_get.notify_one(); // 通知可以讀取資料
- }
-
- void get(int *x) // 讀取資料
- {
- { // 局部域開始
- boost::mutex::scoped_lock lock(mu); // 鎖定互斥量
- while (is_empty()) // 檢查緩衝區是否空
- {
- {
- boost::mutex::scoped_lock lock(io_mu);
- cout << "empty waiting..." << endl;
- }
- cond_get.wait(mu); // 條件變數等待
- }
- --un_read;
- *x = stk.top(); // 讀取資料
- stk.pop(); // 彈棧
- }
- cond_put.notify_one(); // 通知可以寫入資料
- }
- };
-
- buffer buf(5); // 一個緩衝區對象
- void producter(int n) // 生產者
- {
- for (int i = 0; i < n; ++i)
- {
- {
- boost::mutex::scoped_lock lock(io_mu);
- cout << "put " << i << endl;
- }
- buf.put(i); // 寫入資料
- }
- }
-
- void consumer(int n) // 消費者
- {
- int x;
- for (int i = 0; i < n; ++i)
- {
- buf.get(&x); // 讀取資料
- boost::mutex::scoped_lock lock(io_mu);
- cout << "get " << x << endl;
- }
- }
-
- int main()
- {
- boost::thread t1(producter, 20); // 一個生產者線程
- boost::thread t2(consumer, 10); // 兩個消費者線程
- boost::thread t3(consumer, 10);
-
- t1.join();
- t2.join();
- t3.join();
-
- return 0;
- }
運行結果：
empty waiting...
put 0
empty waiting...
put 1
put 2
get 1
get 2
get 0
empty waiting...
empty waiting...
put 3
put 4
put 5
put 6
put 7
get 6
get 7
get 5
get 4
get 3
empty waiting...
put 8
empty waiting...
put 9
put 10
put 11
get 9
get 11
get 8
empty waiting...
put 12
put 13
put 14
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put 17
full waiting...
get 10
get 16
put 18
full waiting...
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get 15
get 14
get 13
get 12
get 18
empty waiting...
put 19
get 19
C++ boost thread學習（二）
