14 C++11线程同步之条件变量
在学习条件变量之前需要先了解下std::unique_lock;条件变量 condition_variable需要配合std::unique_lock使用；
std::unique_lock
std::unique_lock的详细细节参考此篇文章。
C11条件变量
条件变量是 C++11 提供的另外一种用于等待的同步机制，它能阻塞一个或多个线程，直到收到另外一个线程发出的通知或者超时时，才会唤醒当前阻塞的线程。条件变量需要和互斥量配合起来使用，C++11 提供了两种条件变量：
- condition_variable：需要配合std::unique_lockstd::mutex进行wait操作，也就是阻塞线程操作；
- condition_variable_any:可以和任意带有lock()、unlock()语意的mutex搭配使用：
- std::mutex:独占的非递归互斥锁
- std::timed_mutex:带超时的独占非递归互斥锁
- std::recursive_mutex:不带超时功能的递归互斥锁
- std::recursive_timed_mutex:带超时的递归互斥锁
1. condition_variable
1.1 成员函数
condition_variable的成员函数主要分为两部分：线程阻塞函数和线程通知函数，这些函数定于头文件
// ①
void wait (unique_lock& lck);
// ②
template
void wait (unique_lock& lck, Predicate pred);
//③
template
cv_status wait_for (unique_lock& lck,const chrono::duration& rel_time);
//④
template
bool wait_for(unique_lock& lck,const chrono::duration& rel_time, Predicate pred);
//⑤
template
cv_status wait_until (unique_lock& lck,const chrono::time_point& abs_time);
//⑥
template
bool wait_until (unique_lock& lck,const chrono::time_point& abs_time, Predicate pred);
//⑦
void notify_one() noexcept;
//⑧
void notify_all() noexcept;
函数①：调用该函数的线程直接被阻塞
函数②：该函数的第二个参数是一个判断条件，是一个返回值为布尔类型的函数
该参数可以传递一个有名函数的地址，也可以直接指定一个匿名函数
表达式返回false当前线程被阻塞，表达式返回true当前线程不会被阻塞，继续向下执行
函数③、④：
wait_for() 函数和 wait() 的功能是一样的，只不过多了一个阻塞时长，假设阻塞的线程没有被其他线程唤醒，当阻塞时长用完之后，线程就会自动解除阻塞，继续向下执行。
函数⑤、⑥：
wait_until() 函数和 wait_for() 的功能是一样的，它是指定让线程阻塞到某一个时间点，假设阻塞的线程没有被其他线程唤醒，当到达指定的时间点之后，线程就会自动解除阻塞，继续向下执行。
如果线程被该函数阻塞，这个线程会释放占有的互斥锁的所有权，当阻塞解除之后这个线程会重新得到互斥锁的所有权，继续向下执行（这个过程是在函数内部完成的，了解这个过程即可，其目的是为了避免线程的死锁）
函数⑦、⑧
notify_one()：唤醒一个被当前条件变量阻塞的线程
notify_all()：唤醒全部被当前条件变量阻塞的线程
eg：
#include
#include
#include
#include
#include
#include using namespace std;class SyncQueue
{
public:SyncQueue(int maxSize) :m_maxSize(maxSize) {}void put(const int& x){unique_lock locker(m_mutex);//while (m_queue.size() == m_maxSize)//{// cout << "任务队列已满，请耐心等待..." << endl;// m_notFull.wait(locker);//}m_notFull.wait(locker, [this]() { return m_maxSize != m_queue.size();});m_queue.push_back(x);cout << x << "被生产" << endl;m_notEmpty.notify_one();}int take(){unique_lock locker(m_mutex);//while (m_queue.empty())//{// cout << "任务队列已空，请耐心等待..." << endl;// m_notEmpty.wait(locker);//}m_notEmpty.wait(locker, [this]() { return m_maxSize != m_queue.size(); });int x = m_queue.front();m_queue.pop_front();m_notFull.notify_one();cout << x << "被消费" << endl;return x;}private:list m_queue;mutex m_mutex;condition_variable m_notEmpty;condition_variable m_notFull;int m_maxSize;};int main()
{SyncQueue taskQ(50);auto produce = bind(&SyncQueue::put, &taskQ, placeholders::_1);auto consume = bind(&SyncQueue::take, &taskQ);thread t1[3];thread t2[3];for (int i = 0; i < 3; i++){t1[i] = thread(produce, i + 100);t2[i] = thread(consume);}for (int i = 0; i < 3; ++i){t1[i].join();t2[i].join();}system("pause");return 0;
}
2. condition_variable_any
condition_variable_any 用法与condition_variable类似，区别如下：
condition_variable 配合 unique_lock 使用更灵活一些，可以在在任何时候自由地释放互斥锁，而 condition_variable_any 如果和 lock_guard 一起使用必须要等到其生命周期结束才能将互斥锁释放。但是，condition_variable_any 可以和多种互斥锁配合使用，应用场景也更广，而 condition_variable 只能和独占的非递归互斥锁（mutex）配合使用，有一定的局限性。
具体用法参考该文章
3. 案例
看下LeetCode上一个题，用条件变量来解：
给你一个类：
