c++并发编程之条件变量（Condition Variable）

条件变量（Condition Variable）的一般用法是：线程 A 等待某个条件并挂起，直到线程 B 设置了这个条件，并通知条件变量，然后线程 A 被唤醒。经典的「生产者-消费者」问题就可以用条件变量来解决。

这里等待的线程可以是多个，通知线程可以选择一次通知一个（notify_one）或一次通知所有（notify_all）。

首先是头文件：

#include <iostream>
#include <string>
#include <boost/thread.hpp>
#include <boost/thread/mutex.hpp>
#include <boost/thread/condition.hpp>

然后是两个线程共享的全局变量：

boost::mutex mutex;
boost::condition_variable cv;
std::string data;
bool ready = false;  // 条件
bool processed = false;  // 条件

工作线程：

void Worker() {
  boost::unique_lock<boost::mutex> lock(mutex);

  // 等待主线程发送数据。
  cv.wait(lock, [] { return ready; });  // 等价于while (!ready) { cv.wait(lock); }

// 等待后，继续拥有锁。 
std::cout << "工作线程正在处理数据..." << std::endl; 

// 睡眠一秒以模拟数据处理。 
boost::this_thread::sleep_for(boost::chrono::seconds(1)); data += " 已处理"; 

// 把数据发回主线程。 
processed = true; std::cout << "工作线程通知数据已经处理完毕。" << std::endl; 

// 通知前，手动解锁以防正在等待的线程被唤醒后又立即被阻塞。 
lock.unlock(); cv.notify_one(); 
}

主线程：

// 把数据发送给工作线程。
  {
    boost::lock_guard<boost::mutex> lock(mutex);
    std::cout << "主线程正在准备数据..." << std::endl;
    // 睡眠一秒以模拟数据准备。
    boost::this_thread::sleep_for(boost::chrono::seconds(1));
    data = "样本数据";
    ready = true;
    std::cout << "主线程通知数据已经准备完毕。" << std::endl;
  }
  cv.notify_one();

  // 等待工作线程处理数据。
  {
    boost::unique_lock<boost::mutex> lock(mutex);
    cv.wait(lock, [] { return processed; });
  }
  std::cout << "回到主线程，数据 = " << data << std::endl;

  worker.join();

  return 0;
}

输出：

主线程正在准备数据...
主线程通知数据已经准备完毕。
工作线程正在处理数据...
工作线程通知数据已经处理完毕。
回到主线程，数据 = 样本数据 已处理

下面是一些说明。

与条件变量搭配使用的「锁」，必须是 unique_lock，不能用 lock_guard。

等待前先加锁。等待时，如果条件不满足，wait 会原子性地解锁并把线程挂起。

条件变量被通知后，挂起的线程就被唤醒，但是唤醒也有可能是假唤醒，或者是因为超时等异常情况，所以被唤醒的线程仍要检查条件是否满足，所以 wait 是放在条件循环里面。cv.wait(lock, [] { return ready; }); 相当于：while (!ready) { cv.wait(lock); }

转自：https://segmentfault.com/a/1190000006679917