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std::condition_variable相关
条件变量是c++11引入的一种同步机制,它可以阻塞一个线程或者个线程,直到有线程通知或者超时才会唤醒正在阻塞的线程,条件变量需要和锁配合使用,这里的锁就是上面介绍的std::unique_lock。
这里使用条件变量实现一个CountDownLatch:
class CountDownLatch {
public:
explicit CountDownLatch(uint32_t count) : count_(count);
void CountDown() {
std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_);
--count_;
if (count_ == 0) {
cv_.notify_all();
}
}
void Await(uint32_t time_ms = 0) {
std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_);
while (count_ > 0) {
if (time_ms > 0) {
cv_.wait_for(lock, std::chrono::milliseconds(time_ms));
} else {
cv_.wait(lock);
}
}
}
uint32_t GetCount() const {
std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_);
return count_;
}
private:
std::condition_variable cv_;
mutable std::mutex mutex_;
uint32_t count_ = 0;
};
关于条件变量其实还涉及到通知丢失和虚假唤醒问题,因为不是本文的主题,这里暂不介绍,大家有需要可以留言。
std::future相关
c++11关于异步操作提供了future相关的类,主要有std::future、std::promise和std::packaged_task,std::future比std::thread高级些,std::future作为异步结果的传输通道,通过get()可以很方便的获取线程函数的返回值,std::promise用来包装一个值,将数据和future绑定起来,而std::packaged_task则用来包装一个调用对象,将函数和future绑定起来,方便异步调用。而std::future是不可以复制的,如果需要复制放到容器中可以使用std::shared_future。
std::promise与std::future配合使用
#include <functional>
#include <future>
#include <iostream>
#include <thread>
using namespace std;
void func(std::future<int>& fut) {
int x = fut.get();
cout << "value: " << x << endl;
}
int main() {
std::promise<int> prom;
std::future<int> fut = prom.get_future();
std::thread t(func, std::ref(fut));
prom.set_value(144);
t.join();
return 0;
}
std::packaged_task与std::future配合使用
#include <functional>
#include <future>
#include <iostream>
#include <thread>
using namespace std;
int func(int in) {
return in + 1;
}
int main() {
std::packaged_task<int(int)> task(func);
std::future<int> fut = task.get_future();
std::thread(std::move(task), 5).detach();
cout << "result " << fut.get() << endl;
return 0;
}
三者之间的关系
std::future用于访问异步操作的结果,而std::promise和std::packaged_task在future高一层,它们内部都有一个future,promise包装的是一个值,packaged_task包装的是一个函数,当需要获取线程中的某个值,可以使用std::promise,当需要获取线程函数返回值,可以使用std::packaged_task。