并发编程（4）同步并发操作

一、主要涉及

1. 等待事件
2. 带有期望的等待一次性事件
3. 在限定时间内等待
4. 使用同步操作简化代码

　　在上一章中，我们看到各种在线程间保护共享数据的方法。当你不仅想要保护数据，还想对单独的线程进行同步。例如，在第一个线程完成前，可能需要等待另一个线程执行完成。 C++ 标准库提供了一些工具可用于同步操作，形式上表现为条件变量(condition variables)和期望(futures)。

二、等待一个条件或者事件

     1、选择是在等待线程在检查间隙，使用 std::this_thread::sleep_for() 进行周期性的间歇；

     2、(也是优先的选择)是，使用C++标准库提供的工具去等待事件的发生。通过另一线程触发等待事件的机制是最基本的唤醒方式(例如：流水线上存在额外的任务时)，这种机制就称为“条件变量”。从概念上来说，一个条件变量会与多个事件或其他条件相关，并且一个或多个线程会等待条件的达成。

    C++标准库对条件变量有两套实现： std::condition_variable 和 std::condition_variable_any

展示了一种使用条件变量做唤醒的方式：

std::mutex mut;
std::queue<data_chunk> data_queue; // 1
std::condition_variable data_cond;
//准备数据线程
void data_preparation_thread()
{
　　while(more_data_to_prepare())
　　{
　　data_chunk const data=prepare_data();
　　std::lock_guard<std::mutex> lk(mut);//队列上锁
　　data_queue.push(data); // 2  将数据压入队列
　　data_cond.notify_one(); // 3std::condition_variable 的notify_one()成员函数，对等待的线程(如果有等待

                               //线程)进行通知

    　}

}

//处理数据线程

void data_processing_thread()

{
while(true)
　　{
　　std::<std::mutex> lk(mut); //
　　data_cond.wait(
　　　　　　lk,[]{return !data_queue.empty();}//检测队列是否有数据写入了
　　　　　　　　　　); // 5
　　data_chunk data=data_queue.front();//对数据处理
　　data_queue.pop();
　　lk.unlock(); // 6
　　process(data);
　　if(is_last_chunk(data))
　　break;
　　}
}

       wait()会去检查这些条件(通过调用所提供的lambda函数)，当条件满足(lambda函数返回true)
时返回。如果条件不满足(lambda函数返回false)，wait()函数将解锁互斥量，并且将这个线程
(上段提到的处理数据的线程)置于阻塞或等待状态。

       条件变量时，处理数据的线程从睡眠状态中苏醒，重新获取互斥锁，并且对条件再次检查，在条件满足的情况下，从wait()返回并继续持有锁。当条件不满足时，线程将对互斥量解锁，并且重新开始等待。这就是为什么用 std::unique_lock （4）而不使用 std::lock_guard ——等待中的线程必须在等待期间解锁互斥量，并在这这之后对互斥量再次上锁。

三、期望

四、信号量