以上一节中的生产者消费者模型为例，其消费者是这样的：
void XMsgServer::Main()
{
while (!is_exit())
{
sleep_for(10ms);
unique_lock lock(mux_);
if (msgs_.empty())
continue;
while (!msgs_.empty())
{
//消息处理业务逻辑
cout << "recv : " << msgs_.front() << endl;
msgs_.pop_front();
}
}
}
这样的生产者消费者模型存在的问题：
若是让消费者不停地while去等待生产者生产会占用CPU资源，若是每次循环后加上sleep则可能会错过生产者刚好完成生产的时间点，因此无法从时间上精细控制沉睡时间，因此需要有一种方式，能够在生产者没生产好时不占cpu，一直阻塞在那里直到生产好，因此我们需要引入条件变量。
条件变量定义：
condition_variable cv;
条件变量与信号量的区别：
信号量是有值的，每次v操作后资源值会+1，每次P前先检查资源数量，资源数量>=0时才往后执行
条件变量是没有值的，仅实现了排队等待的功能
条件变量的两种操作:
1、wait函数，wait（）可依次拆分为三个操作：释放互斥锁、等待在条件变量上、再次获取互斥锁：
（1）wait（unique_lock ＆lck）
当前线程的执行会被阻塞，直到收到 notify 为止。
（2）wait（unique_lock ＆lck，Predicate pred）
当前线程仅在pred=false时阻塞；如果pred=true时，不阻塞。
2、notify_one：
notify_one()：没有参数、没有返回值，用于给wait()发信号
01.准备好条件变量
02.用互斥量锁住
03.生产完毕后解锁
04.条件变量发送信号
void ThreadWrite()
{
for (int i = 0;;i++)
{
stringstream ss;
ss << "Write msg " << i;
unique_lock lock(mux);
msgs_.push_back(ss.str());
lock.unlock();
cv.notify_one(); //发送信号
//cv.notify_all();
this_thread::sleep_for(3s);
}
}
一般在进程退出时才cv.notify_all()通知所有线程退出
三、读线程01 获得与改变共享变量线程共同的mute
02条件变量cv通过wait() 等待信号通知，在收到通知前一直保持阻塞状态，不会占资源也不会有时延
进入wait（）后先解锁，再去尝试获取信号，
wait（）的两种表达：
void wait(unique_lock& _Lck) { // wait for signal // Nothing to do to comply with LWG‐2135 because std::mutex lock/unlock are nothrow _Check_C_return(_Cnd_wait(_Mycnd(), _Lck.mutex()‐>_Mymtx())); } template void wait(unique_lock & _Lck, _Predicate _Pred) { // wait for signal and test predicate while (!_Pred()) { wait(_Lck); } }
没有使用lamda表达式：当收到信号通知时会立刻把锁锁住，之后运行下面的代码就是线程安全的
使用lamda表达式：当收到信号后表达式返回true时运行下面的代码，返回false继续阻塞(这里的话就是当队列非空时运行下面的代码，空的时候继续阻塞)，然后让其他消费者去判断
03获取信号后锁定并开始消费
void ThreadRead(int i)
{
for (;;)
{
cout << "read msg" << endl;
unique_lock lock(mux);
//cv.wait(lock);//解锁、阻塞等待信号
cv.wait(lock, [i]
{
cout << i << " wait" << endl;
return !msgs_.empty();
});
//获取信号后锁定
while (!msgs_.empty())
{
cout << i << " read " << msgs_.front() << endl;
msgs_.pop_front();
}
}
}
三、main
生产者线程每隔三秒生成往队列中放入一个数据，并用条件变量发送信号，然后将生产者线程detach，不用去管理其线程资源
生成三个消费者线程，每个线程也做detach()，
int main(int argc, char* argv[])
{
thread th(ThreadWrite);
th.detach();
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
thread th(ThreadRead, i + 1);
th.detach();
}
getchar();
return 0;
}
四、将msgserve改为条件变量版本
产生消息了之后可以立即相应，不像以前还要在while里不停判断当前队列是否非空：
以前的msgserver：
void XMsgServer::Main()
{
while (!is_exit())
{
sleep_for(10ms);
unique_lock lock(mux_);
if (msgs_.empty())
continue;
while (!msgs_.empty())
{
//消息处理业务逻辑
cout << "recv : " << msgs_.front() << endl;
msgs_.pop_front();
}
}
}
条件变量版本：不要忘了this指针哦,当线程退出时也要通知wait该退出了
void XMsgServer::Main()
{
while (!is_exit())
{
//sleep_for(10ms);
unique_lock lock(mux_);
cv_.wait(lock, [this]
{
cout << "wait cv" << endl;
return !msgs_.empty();
});
while (!msgs_.empty())
{
//消息处理业务逻辑
cout << "recv : " << msgs_.front() << endl;
msgs_.pop_front();
}
}
}
给消费者发消息的也需要改：先解锁，再给一个消费者发通知
void XMsgServer::SendMsg(std::string msg)
{
unique_lock lock(mux_);
msgs_.push_back(msg);
lock.unlock();
cv_.notify_one();
}
消费者线程的停止也需要修改，此时要给所有的消费者线程发信号（虽然本例中只有一个消费者进程）：
void XMsgServer::Stop()
{
is_exit_ = true;
cv_.notify_all();
Wait();
}
可以发现最后卡在cv表达式的lamda表达式的cout中，这是因此最后一次进入CV的wait后，队列非空，!msgs_.empty(); 返回false，将阻塞在这。因此当线程退出is_exit=TRUE时，将不再进行!msgs_.empty(); 的判断，而是直接返回true执行cv表达式后的代码，直到线程结束：
void XMsgServer::Main()
{
while (!is_exit())
{
//sleep_for(10ms);
unique_lock lock(mux_);
cv_.wait(lock, [this]
{
cout << "wait cv" << endl;
if (is_exit())return true;
return !msgs_.empty();
});
while (!msgs_.empty())
{
//消息处理业务逻辑
cout << "recv : " << msgs_.front() << endl;
msgs_.pop_front();
}
}
}
正常退出了：
