c++11多线程编程（七）：条件变量说明

条件变量
条件变量是一种用于在2个线程之间进行信令的事件，一个线程可以等待它得到信号，其他的线程可以给它发信号。
在c++11中，条件变量需要头文件：
#include

同时，条件变量还需要一个mutex锁

条件变量实际上是如何运作的

  ·线程1调用等待条件变量，内部获取mutex互斥锁并检查是否满足条件；
  ·如果没有，则释放锁，并等待条件变量得到发出的信号(线程被阻塞)，条件变量的wait()函数以原子方式提供这两个操作；
  ·另一个线程，如线程2，当满足条件时，向条件变量发信号；
  ·一旦线程1正等待其恢复的条件变量发出信号，线程1便获取互斥锁，并检查与条件变量相关关联的条件是否满足，或者是否是一个上级调用，如果多个线程正在等待，那么      notify_one将只解锁一个线程；
  ·如果是一个上级调用，那么它再次调用wait()函数。

条件变量的主要成员函数是：
Wait()
它使得当前线程阻塞，直到条件变量得到信号或发生虚假唤醒；
它原子性地释放附加的mutex，阻塞当前线程，并将其添加到等待当前条件变量对象的线程列表中，当某线程在同样的条件变量上调用notify_one() 或者 notify_all()，线程将被解除阻塞；
这种行为也可能是虚假的，因此，解除阻塞后，需要再次检查条件；
一个回调函数会传给该函数，调用它来检查其是否是虚假调用，还是确实满足了真实条件；
当线程解除阻塞后，wait()函数获取mutex锁，并检查条件是否满足，如果条件不满足，则再次原子性地释放附加的mutex，阻塞当前线程，并将其添加到等待当前条件变量对象的线程列表中。

notify_one()
如果所有线程都在等待相同的条件变量对象，那么notify_one会取消阻塞其中一个等待线程。

notify_all()
如果所有线程都在等待相同的条件变量对象，那么notify_all会取消阻塞所有的等待线程。
如何处理第六节讨论的带有条件变量的多线程情景呢？

c++11多线程编程（六）：事件处理 （这节中，我们没有用事件处理来解决问题）

问题场景
我们创建一个基于网络的应用程序，处理如下的任务：

1、与处理器进行一些握手操作；
2、从xml文件load数据；
3、处理从xml文件load的数据.

可以发现，任务1不依赖其他的任务，而任务3则依赖于任务2，这意味着任务1和任务2可以由不同的线程并行运行，以提升程序性能。
因此，让我们将其分解成一个多线程的应用程序。
线程1的任务是：

·与服务器进行握手操作
·等待线程2从xml获取的数据
·处理从xml获取的数据

线程2的任务是：

·从xml获取数据
·通知另一个线程，即等待消息

实现代码如下：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std::placeholders;

class Application {
  std::mutex m_mutex;
  std::condition_variable m_condVar;
  bool m_bDataLoaded;
 public:
  Application() {
    m_bDataLoaded = false;
  }

  void loadData() {
    //使该线程sleep 1秒
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1000));
    std::cout << "Loading Data from XML" << std::endl;

    //锁定数据
    std::lock_guard guard(m_mutex);

    //flag设为true，表明数据已加载
    m_bDataLoaded = true;

    //通知条件变量
    m_condVar.notify_one();
  }

  bool isDataLoaded() {
    return m_bDataLoaded;
  }

  void mainTask() {
    std::cout << "Do some handshaking" << std::endl;

    //获取锁
    std::unique_lock mlock(m_mutex);

    //开始等待条件变量得到信号
    //wait()将在内部释放锁，并使线程阻塞
    //一旦条件变量发出信号，则恢复线程并再次获取锁
    //然后检测条件是否满足，如果条件满足，则继续，否则再次进入wait
    m_condVar.wait(mlock, std::bind(&Application::isDataLoaded, this));
    std::cout << "Do Processing On loaded Data" << std::endl;
  }
};

int main() {
  Application app;
  std::thread thread_1(&Application::mainTask, &app);
  std::thread thread_2(&Application::loadData, &app);
  thread_2.join();
  thread_1.join();

  return 0;
}