std::condition_variable 条件变量类型

一、成员函数 wait()、 notify_one() 和 notify_all()

      以及 虚假唤醒 的概念

notify_one()：任意唤醒一个线程中condition_variable的wait
notify_all()：唤醒所有线程中condition_variable的wait

当 m_messages 为空的时候，读取线程中的wait() 函数被唤醒，称为虚假唤醒

// 使用例子
class MyClass{  // 模拟给一个消息队列发消息和处理消息
public:
    void WriteMessage() // 模拟发消息，也就是往消息队列中写
    {
        for (int i = 0; i < 10000; ++i)
        {
            cout << "插入一个元素：" << i << endl;
            std::unique_lock<std::mutex> myLock(m_mutex);
            m_messages.push_back(i);
            m_condition.notify_one();   // 尝试把wait的线程唤醒
        }
    }

    void ReadMessage()   // 模拟处理消息队列中的消息，从中读，也删除
    {
        int command = 0;
        while (true)
        {
            std::unique_lock<std::mutex> myLock(m_mutex);

            // wait() 第二个参数 类型是一个可调用对象
            // 第二个参数返回true，wait()直接返回，程序继续往下执行
            // 第二个参数返回false，wait()将解锁互斥量，并堵塞到本行
            // （意思是返回false时，本线程的代码停在这一行，之前上锁的互斥量也被解锁，
            // 这样不影响其他线程拿到这个互斥量的锁）
            //   直到其他某个线程调用notify_one()成员函数为止、
            // 第二个参数的默认值是false
            // 当其他线程用notify_one()把本wait() 的状态唤醒（原来是阻塞状态）
            // 然后，wait()会不断尝试去拿到这个锁，如果获取不到，程序仍会卡在这里
            // 如果获取到，wait()就继续执行，（第二个参数返回false继续睡眠，
            // 第二个参数返回true,继续往下执行，同时上锁了互斥量）
            // 如果没有第二个参数，则wait()被唤醒之后，直接往下走，
            // 相当于wait()被唤醒之后，第二个参数默认值变成true。
            m_condition.wait(myLock, [this] {  // 第二个参数是一个匿名函数，lambda表达式
            //当 m_messages 为空的时候，读取线程中的wait() 函数被唤醒，称为"虚假唤醒"
            // 对于"虚假唤醒"，wait()的第二个参数(此处为lambda表达式)要正确判断要处理的公共数据是否存在
                if (!m_messages.empty())
                {
                    return true;
                }
                return false;
            });
            // 能执行到这，说明m_messages 中已经有数据了
            command = m_messages.front();
            m_messages.pop_front();
            myLock.unlock();   // unique_lock 可以自己手动解锁
            cout << "取出一个元素" << command << endl;
        }
    }

private:
    list<int> m_messages;   // 模拟消息队列
    mutex m_mutex;   // 创建一个互斥量成员对象
    std::condition_variable   m_condition;   // 定义一个条件变量对象
};

int main()
{
    MyClass ele;
    std::thread writeThread(&MyClass::WriteMessage, &ele);  // 
    std::thread readThread(&MyClass::ReadMessage, &ele);    // 
    readThread.join();
    writeThread.join();

    cout << "主线程" << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

notify_one() 与 notify_all() 常用来唤醒阻塞的线程；

notify_one()：因为只唤醒等待队列中的第一个线程；不存在锁争用，所以能够立即获得锁；其余的线程不会被唤醒，需要等待再次调用notify_one()或者notify_all()；
notify_all()：会唤醒所有等待队列中阻塞的线程，存在锁争用，只有一个线程能够获得锁。那其余未获取锁的线程接着会怎么样？会阻塞？还是继续尝试获得锁？答案是会继续尝试获得锁(类似于轮询)，而不会再次阻塞。当持有锁的线程释放锁时，这些线程中的一个会获得锁。而其余的会接着尝试获得锁。

 

其他参考链接：https://blog.csdn.net/hltt3838/article/details/119844807