基于C++11的条件变量实现多线程互斥

写在开头
        前端时间在工作中遇到一个使用场景，要设计三个线程分别执行执行三个任务，并且需要按照1，2，3的顺序循环执行。研究了一下C++中常用的互斥机制，最后使用C++11中的条件变量实现了上述业务场景的需求。关于C++11中的条件变量，本文不做详细介绍，直接上代码实现，代码可直接编译运行。

#include 
#include 
#include 
#include 

//线程运行的条件
enum ThreadRunConditionType : unsigned short
{
	ThreadRunCondition1,//线程1运行的条件
	ThreadRunCondition2,//线程2运行的条件
	ThreadRunCondition3,//线程3运行的条件
};

//条件类型
ThreadRunConditionType ThreadRunCondition;

//控制三个线程按1，2，3顺序依次执行的条件变量
std::condition_variable condiVar;
std::mutex mutex;


//最后一个线程执行完后，通知第一个线程重新开始执行的条件变量
std::condition_variable condiVar2;
std::mutex mutex2;


//控制循环执行次数
#define LOOP_RUNNING_NUMBERS	0xffffffff
bool isRunning(int index)
{
	return (index <= LOOP_RUNNING_NUMBERS);
}

void MyThreadProc1(std::string guid)
{
	unsigned int index = 0;
	while (1)
	{
		{
			//do somethings in thread1
			std::unique_lock lock(mutex);
			std::cout << guid.c_str() << " : " << index++ << std::endl;
			
			//线程1任务执行完成后，更新线程执行条件为线程2的条件，并通知其他线程
			ThreadRunCondition = ThreadRunCondition2;	

			condiVar.notify_all();
		}
		//condiVar.notify_all();

		{
			//等待线程3执行结束后的通知
			std::unique_lock lock(mutex2);
			//condiVar2.wait_for(lock, std::chrono::milliseconds(1000));
			condiVar2.wait(lock);
		}

		if (!isRunning(index))
		{
			break;
		}
	}
}

void MyThreadProc2(std::string guid)
{
	unsigned int index = 0;
	while (1)
	{
		{
			//等待条件变量满足线程2执行的条件
			std::unique_lock lock(mutex);
			condiVar.wait(lock, [] {return (ThreadRunCondition2 == ThreadRunCondition); });
			//condiVar.wait_for(lock, std::chrono::milliseconds(100), [] {return (ThreadRunCondition2 == ThreadRunCondition); });
			
			//do somethings in thread2
			std::cout << guid.c_str() << " : " << index++ << std::endl;
			ThreadRunCondition = ThreadRunCondition3;

			condiVar.notify_all();
		}
		//将线程执行条件更新为满足线程3的条件，并发出条件变量释放的通知
		//condiVar.notify_all();

		if (!isRunning(index))
		{
			break;
		}
	}
}

void MyThreadProc3(std::string guid)
{
	unsigned int index = 0;
	while (1)
	{
		{
			//等待条件变量满足线程3执行的条件
			std::unique_lock lock(mutex);
			condiVar.wait(lock, [] {return (ThreadRunCondition3 == ThreadRunCondition); });
			
			//do somethings in thread2
			std::cout << guid.c_str() << " : " << index++ << std::endl << std::endl;
			
			//将线程执行条件更新为满足线程1的条件
			ThreadRunCondition = ThreadRunCondition1;
		}

		{
			//通知线程1，可以重新开始执行新一轮的任务
			std::unique_lock lock(mutex2);
			condiVar2.notify_all();
		}

		if (!isRunning(index))
		{
			break;
		}
	}
}

int main()
{
	std::string guid1 = "testthrea#####1";
	std::string guid2 = "testthrea$$$$$2";
	std::string guid3 = "testthrea&&&&&3";

	std::thread th1(MyThreadProc1, guid1);
	std::thread th2(MyThreadProc2, guid2);
	std::thread th3(MyThreadProc3, guid3);

	th1.join();
	th2.join();
	th3.join();

	system("pause");
    return 0;
}

运行结果如下图：

测试循环运行1000次顺序都是正常的，博主也作过无限次数运行，运行结果顺序一直正常。