使用条件变量而不是 lock_guard

Question

我有一个简单的程序，我想在其中输出数字 1-100，其中一个线程输出所有奇数，另一个线程输出所有偶数。使用 lock_guard，这是一项非常容易的任务。代码如下：

    #include <iostream>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <thread>

std::mutex m;


void print_numbers(int i)
{
    for (i; i <= 100; i++)
    {
        std::lock_guard<std::mutex> locker(m);
        std::cout << i << std::endl;
        ++i;
    }
}

int main()
{
    std::thread t1(print_numbers, 0);
    std::thread t2(print_numbers, 1);
    t1.join();
    t2.join();
    return 0;
}

我的问题是，我怎样才能使用条件变量来做到这一点，也许可以让它更优雅一些？

Answer 1

您的代码中没有任何共享。每个线程都有一个局部变量 i。 POSIX条件用于线程间communication/signaling。这个想法很简单：

线程检查布尔谓词（取决于共享状态）并在谓词为假时决定 "wait"（pthread_cond_wait in POSIX）
另一个线程可以修改共享状态，因此影响布尔谓词的值。如果这个线程改变了状态，它可以通知另一个线程（线程#1）它应该醒来并重新检查它的谓词，其值现在可能已经改变（pthread_cond_signal 和 pthread_cond_broadcast in POSIX).

由于存在共享状态，您仍然需要一个互斥体来保护该共享状态，并且"lock it"在您修改或访问它时。

POSIX 条件的典型用例是共享队列。消费者希望从队列中获取 "consumes" 数据项，为此，必须等待布尔谓词 [队列非空]。生产者生成它存放在共享队列中的数据项。当它添加项目时，它应该通知任何 "waiters" 他们应该重新检查。

底线： 条件在这里没有帮助。您的示例中甚至不需要互斥锁。无论如何，条件都必须与互斥锁一起使用（对 pthread_cond_wait 的调用将互斥锁的地址作为输入，以自动释放锁并在条件下休眠）。 mutex 用于互斥。条件用于信号。两个截然不同的目的。

使用条件变量而不是 lock_guard

use condition variable instead of lock_guard

c++

multithreading

condition-variable