条件变量是thread库提供的一种用于等待的同步机制，可以实现线程间的通信，它必须与互斥量配合使用，等待另一个线程中某个事件的发生（满足某个条件），然后线程才能继续执行。
thread库提供两种条件变量对象condition_variable和condition_variable_any，一般情况下，我们应该使用condition_variable_any，它能够适用更广泛的互斥量类型。
用法：拥有条件变量的线程先锁定互斥量，然后循环检查某个条件，如果条件不满足，那么就调用条件变量的成员函数wait()等待直至条件满足。其他线程处理条件变量要求的条件，当条件满足时调用它的成员函数notify_one()或notify_all()，以通知一个或者所有正在等待条件变量的线程停止等待继续执行。
wait()：当前线程调用wait()后将被阻塞，直到另外某个线程调用notify_*唤醒当前线程；当线程被阻塞时，该函数会自动调用std::mutex的unlock()释放锁，使得其它被阻塞在锁竞争上的线程得以继续执行。一旦当前线程获得通知(notify，通常是另外某个线程调用notify_*唤醒了当前线程)，wait()函数也是自动调用std::mutex的lock()。
生产者-消费者模式：
#include <boost/thread.hpp>
#include <boost/ref.hpp>
#include <iostream>
#include <stack>
boost::mutex io_mu;
class buffer
{
private:
boost::mutex mu; // 互斥量，配合条件变量使用
boost::condition_variable_any cond_put; // 写条件变量
boost::condition_variable_any cond_get; // 读条件变量
std::stack<int> stk; // 缓冲区对象
int un_read, capaccity;
bool is_full() // 缓冲区满判断
{
return un_read == capaccity;
}
bool is_empty() // 缓冲区空判断
{
return stk.size() == 0;
}
public:
buffer(std::size_t n) :un_read(0), capaccity(n){}
void put(int x) // 写数据
{
{ // 开始一个局部域
boost::mutex::scoped_lock lock(mu); // 锁定互斥量
while (is_full()) // 检查缓冲区是否满
{
{ // 局部域，锁定io_mu
boost::mutex::scoped_lock lock(io_mu);
std::cout << "full waiting..." << std::endl;
}
cond_put.wait(mu); // 条件变量等待
} // 条件满足，停止等待
stk.push(x); // 压栈，写入数据
++un_read;
} // 通知前解锁互斥量，条件变量的通知不需要互斥量锁定
cond_get.notify_one(); // 通知可以读数据
}
void get(int *x) // 读数据
{
{ // 局部域开始
boost::mutex::scoped_lock lock(mu); // 锁定互斥量
while (is_empty()) // 检查缓冲区是否空
{
{ // 锁定io_mu
boost::mutex::scoped_lock lock(io_mu);
std::cout << "empty waiting..." << std::endl;
}
cond_get.wait(mu); // 条件变量等待
} // 条件满足，停止等待
--un_read;
*x = stk.top(); // 读取数据
stk.pop();
} // 通知前解锁
cond_put.notify_one();
}
};
buffer buf(5); // 定义一个缓冲区对象
void producer(int n) // 生产者
{
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
{
boost::mutex::scoped_lock lock(io_mu);
std::cout << "put: " << i << std::endl;
}
buf.put(i); // 写入数据
}
}
void consumer(int n) // 消费者
{
int x;
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
{
buf.get(&x); // 读取数据
boost::mutex::scoped_lock lock(io_mu);
std::cout << "get: " << x << std::endl;
}
}
}
int main()
{
boost::thread t1(producer, 20);
boost::thread t2(consumer, 10);
boost::thread t3(consumer, 10);
t1.join();
t2.join();
t3.join();
return 0;
}
运行截图：
