Windows線程同步【5】條件變數（Condition Variable）

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一、引言

假設有一個任務，由我和張三共同完成。張三把寄來的文稿初步審閱後放入一個隊列，我負責將這個隊列中的文稿進行審批，決定刊登與否。張三審閱一份文稿需要15分鐘，我處理一個文稿需要2分鐘。

如果將張三和我看作兩個線程，那麼我們共用一個隊列的資料。按照一般的多線程思路，他每隔一段時間往隊列中放入資料，我每隔一段時間檢查一下隊列中是否有資料，若有，則處理之。

若我們按照上面的方式工作，則大部分的時間，我只是在乾等著，所以，這是一種比較低效的方式。

但換一種方式之後，情況就好很多了。他每把一個文稿放入隊列，就檢查一下隊列中的文稿數量是否達到20，若達到，則通知我來處理。我來進行處理之後，由於我的處理速度更快，所以一段時間之後，隊列會變空，我便離開。這樣，我就可以把時間更有效率的利用起來，例如，利用空餘的時間打掃衛生、整理檔案或做一些其他的事情。

有些時候，我們不應讓一個線程“忙等”，而是應讓它休眠（sleep）以節省電腦資源，直到一個條件滿足之後，再繼續工作。

利用條件變數就可以達到上述目的。

條件變數有兩個狀態：成立和不成立。

二、初始化

在使用條件變數之前，需要定義一個CONDITION_VARIABLE類型的變數：

CONDITION_VARIABLE cv;

與條件變數有關的函數有5個;

InitializeConditionVariableSleepConditionVariableCSSleepConditionVariableSRWWakeConditionVariableWakeAllConditionVariable

對條件變數，不能在代碼中直接進行讀、寫，所有的操作必須通過上述函數進行。

條件變數在使用之前必須進行初始化，方法是：

InitializeConditionVariable(&cv);

在程式不再需要條件變數時，不需要手動銷毀它。

三、等待

等待條件變數可以用SleepConditionVariableCS或SleepConditionVariableSRW函數。

SleepConditionVariableCS(&cv, &cs, dwTimeout);

第一個參數是條件變數的指標，第二個參數是臨界區（CRITICAL_SECTION）指標，第三個參數是逾時，單位：毫秒。

這個函數的作用是，解鎖cs並等待cv成立，函數返回之後，會將cs重新鎖上，並將cs設為不成立。在等待期間，當前線程會休眠，直到它被喚醒（見後面介紹的用來喚醒的函數）。

SleepConditionVariableSRW用法與之類似，詳見這裡：

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms686304.aspx

四、通知（喚醒）

WakeConditionVariable(&cv);

用WakeConditionVariable將cv的狀態設為成立，並喚醒正在等待cv的那些線程中的一個。

WakeAllConditionVariable(&cv);

用WakeAllConditionVariable將cv的狀態設為成立，並喚醒所有的正在等待cv的那些線程。

Windows線程同步【5】條件變數（Condition Variable）