Boost库学习（3）thread 2

互斥锁

多线程编程时基本上都会用到的东西。当线程a和线程b都要访问数据X时，在所有访问数据X的地方都要用互斥锁保护起来，只在其中一个线程加上互斥锁保护是没有作用的。（只有一种情况下可以不加锁，即只有一个线程会修改数据，其它线程只读取数据时，修改数据的线程在读取时不需要加锁，因为它在读取时不可能同时存在写操作。例如，线程a会读写数据X，而线程b只会读数据X时，线程a在读数据的时候就可以不加锁保护。）

互斥锁的种类

• mutex和recursive_mutex
  支持的方法有lock()，try_lock()，unlock()。try_lock会立即返回（可能成功也可能失败），而lock会等到成功（即别人unlock）才返回。
  recursive_mutex与mutex相比，它允许同一个线程多次加锁。主要是用于加锁后调用另一个函数，而被调用的这个函数里面又对同一个mutex进行加锁处理。这种情况下，如果是用的mutex，则在内层函数中的lock()处理时会发生死锁。
• timed_mutex和recursive_timed_mutex
  支持的方法比上面一种多2个，try_lock_for()和try_lock_until()。多出来的2个函数与try_lock功能一样，只是不是立即返回，而是等到成功或者TimeOut为止。
  recursive_timed_mutex和timed_mutex的差别，与recursive_mutext和mutex的差别相同。

  互斥锁工具类

  实际编写代码时，并不推荐直接使用上面的各种互斥锁。原因很简单，直接使用互斥锁的话，需要保证各种异常情况下，互斥锁都被释放了；而使用互斥锁的工具类就没有这个问题，在工具类对象释放的时候会自动释放互斥锁。
• lock_guard
  它的对象在生存过程中（从申明开始到变量被回收）一直处于互斥锁锁定状态。申明有两种形式：
  boost::lock_guard lg(Lockable &m); // 申明时调用lock
  boost::lock_guard lg(Lockable &m,boost::adopt_lock); // 表示互斥锁m已经处于lock成功的状态
• unique_guard
  它的对象在生存过程中，可以多次切换锁定和非锁定状态。申明有五种形式：
  boost::unique_lock ul(Lockable &m); // 与lock_guard的方式一相同
  boost::unique_lock ul(Lockable &m,boost::adopt_lock); // 与lock_guard的方式二相同
  boost::unique_lock ul(Lockable &m,boost::defer_lock); // 只申明，需要手动调用lock系列函数
  boost::unique_lock ul(Lockable &m,boost::try_to_lock); // 申明并调用try_lock
  boost::unique_lock ul(TimedLockable &m,boost::chrono::XXX(n)); // 申明并调用try_lock_for

信号量

信号量用于多线程的同步。例如生产消费类问题，消费者每次处理一个数据，没有数据时进入等待状态，生产者每生产一个数据，则将消费者唤醒。

<!-- lang: cpp -->
boost::condition_variable cond;
boost::mutex mut;
bool data_ready;
void wait_for_data_to_process()
{
    boost::unique_lock<boost::mutex> lock(mut); // 这里不能用lock_guard
    while(!data_ready)
    {
        cond.wait(lock);  // cond.wait(lock)相当于先mux.unlock()，然后等到别的地方调用到了cond.notify_XXX()后，再mut.lock()，因此不能用lock_guard（lock_guard的整个生存过程中一直处于锁定状态）
    }
    process_data();
}
void prepare_data_for_processing()
{
    retrieve_data();
    prepare_data();
    {
        boost::lock_guard<boost::mutex> lock(mut); // 申明时自动调用mut.lock()
        data_ready=true;
    } // 这里会自动回收局部变量lock，也就是说这里会调用mut.unlock()
    cond.notify_one();
}

只运行一次的处理

<!-- lang: cpp -->
boost::once_flag once;
void once_func();
void test()
{
    boost::call_once(once,once_func); // 只会成功执行一次，如果有多个线程同时调用这里，则后调用的线程进入等待状态，直到第一个线程成功或者失败（抛出异常），第一个线程成功则其它线程跳过这一行，失败则由另一个线程执行这里的处理。
}