muduo C++ 网络库——线程同步精要(2):条件变量

条件变量

条件变量的详细介绍在之前的一篇博文中：

互斥器是加锁原语，用来排他性地访问共享数据，使用mutex时，我们希望立即拿到锁，然后尽快访问数据，用完之后尽快解锁，这样才能不影响并发性和性能。

先介绍moduo中condition的封装：

[cpp]view plain copy
class Condition : boost::noncopyable  
{  
    public:  
        explicit Condition(MutexLock& mutex) : mutex_(mutex)  
        {   pthread_cond_init(&pcond_,NULL);    }  
          
        ~Condition() {  pthread_cond_destroy(&pcond_);  }  
        void wait() {   pthread_cond_wait(&pcond_, mutex_.getPthreadMutex());   }  
        void notify()   {   pthread_cond_signal(&pcond_ );  }  
        void notifyAll()    {   pthread_cond_broadcast(&pcond_);    }  
  
    private:  
        MutexLock&  mutex_;  
        pthread_cond_t  pcond_;  
};  

如果需要等待某个条件成立，应该使用条件变量。条件变量的学名叫管程(monitor)。

对于wait端：

1.必须与mutex一起使用，该布尔表达式的读写需受此mutex保护

2.在mutex已上锁的时候才能调用wait()

3.把判断布尔条件和wait()放到while循环中

代码：

[cpp]view plain copy
muduo::MutexLock mutex;  
muduo::Condition cond(mutex);  
std::deque<int> queue;  
  
int dequeue()  
{  
    MutexLockGuard lock(mutex);  
    while(queue.empty())                //必须用循环；必须在判断之后再wait()  
    {  
        cont.wait();        //这一步会原子地unlock mutex并进入等待。不会与enqueue死锁;wait()执行完毕后会自动重新加锁  
    }  
    assert(!queue.empty());             //判断条件是否变化  
    int top = queue.front();  
    queue.pop_front();  
}  
  
void enqueue(int x)  
{  
    MutexLockGuard lock(mutex);  
    queue.push_back(x);  
    cond.notify();          //muduo:Condition采用了notify()和notifyAll()为函数名，避免重载signal这个术语(如上)  
}  

上面代码中必须用while循环来等待条件变量，而不用if语句。原因是spurious wakeup。

条件变量是非常底层的同步原语，很少直接使用，一般用它来实现高层的同步措施，如CountDownLatch。

倒计时(CountDownLatch)是一种常用且易用的同步手段。主要有两种用途：

1.主线程发起多个子线程，等这些子线程各自都完成一定的任务之后，主线程才继续执行。通常用于主线程等待多个子线程完成初始化。

2.主线程发起多个子线程，子线程都等待主线程，主线程完成其他一些任务之后通知所有子线程开始执行。通常用于多个子线程等待主线程发出“起跑”命令。

CountDownLatch接口：

[cpp]view plain copy
class CountDownLatch : boost::nonqcopyable  
{  
    public:  
        explicit CountDownLatch(int count);     //倒数几次  
        void wait();                            //等待计数值变为0  
        void countDown();                       //计数减1  
          
    private:  
        mutable Mutexlock mutex_;  
        Condition condition_;  
        int count_;  
};  

CountDownLatch实现：

[cpp]view plain copy
/* 构造函数：mutex_应先于condition_构造 */  
class CountDownLatch  
{  
    public:  
        CountDownLatch(int count): mutex_(),condition_(mutex_),count_(count) {}  
    private:  
        mutable MutexLock mutex_;       //顺序很重要，先mutex后condition  
        Condition condition_;  
        int count_:  
}  
  
void CountDownLatch::wait()  
{  
    MutexLockGuard  lock(mutex_);  
    while(count_ > 0)  
        condition_.wait();  
}  
  
void CountDownLatch::countDown()  
{  
    MutexLockGuard  lock(mutex_);  
    --count_;  
    if (count == 0)  
        condition_.notyfiAll();  
}  

muduo C++ 网络库——线程同步精要(2):条件变量

条件变量

猜你喜欢