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调用另一个cpp的变量_再谈条件变量—从入门到出家

发布时间:2023/12/10 编程问答 35 豆豆
生活随笔 收集整理的这篇文章主要介绍了 调用另一个cpp的变量_再谈条件变量—从入门到出家 小编觉得挺不错的,现在分享给大家,帮大家做个参考.

再谈条件变量—从入门到出家


C语言--条件变量

条件变量是在线程中以睡眠的方式等待某一条件的发生;

条件变量是利用线程间共享的全局变量进行同步的一种机制:

  • 一个线程等待"条件变量的条件成立"挂起
  • 另一个线程使"条件成立"

条件变量的使用总是和一个互斥锁结合在一起;

**作用:**使用条件变量可以以原子方式阻塞线程,直到某个特定条件为真为止


我们一般使用的函数是:

#include <semaphore.h> int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, pthread_condattr_t *cond_attr) ; int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex); int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond); int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond); int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond); 案例一

代码:

#include <stdio.h> #include <semaphore.h> #include <pthread.h>pthread_t t1; pthread_t t2;pthread_mutex_t mutex; pthread_cond_t cond;int i=0;void* Process1(void* arg) {while(1){pthread_mutex_lock(&mutex);i++;if(i%5 == 0){pthread_cond_signal(&cond);}else{printf("this is Process1n");}pthread_mutex_unlock(&mutex);sleep(2);} }void* Process2(void* arg) {while(1){pthread_mutex_lock(&mutex);pthread_cond_wait(&cond,&mutex);printf("this is Process2,i=%dn",i);pthread_mutex_unlock(&mutex);sleep(2);} }int main() {pthread_cond_init(&cond,NULL);pthread_mutex_init(&mutex,NULL);pthread_create(&t1,NULL,Process1,NULL);pthread_create(&t2,NULL,Process2,NULL);pthread_join(t1,NULL);pthread_join(t2,NULL);return 0; }

结果:

root@iZuf67on1pthsuih96udyfZ:~/C++/C++_test/Progress/cond# ./test1 this is Process1 this is Process1 this is Process1 this is Process1 this is Process2,i=5 this is Process1 this is Process1 this is Process1 this is Process1 this is Process2,i=10 this is Process1 this is Process1 ^C

通过条件变量来控制线程的输出;


上述是在C语言中使用条件变量对线程进行一个控制,在C++中,在标准库中也提供了同样的机制,使用起来会比C语言的更加方便,但是原理还是一样的;

C++ 条件变量

C++标准库在< condition_variable >中

原则与C语言中类似

  • 包含< mutex >和< condition_variable >,声明一个mutex和一个condition_variable变量
  • 通知“条件已满足”的线程必须调用notify_one()或notify_all(),条件满足时唤醒处于等待中的一个条件变量;
  • 等待"条件被满足"的线程必须调用wait(),可以让线程在条件未被满足时陷入休眠状态,当接收到通知时被唤醒去处理相应的任务;
C++ 使用案例#include <iostream> #include <thread> #include <condition_variable> #include <mutex> #include <unistd.h>using namespace std;//全局条件变量 condition_variable cond; mutex _mutex; int count = 0;void fun1() {while(1){count++;unique_lock<mutex>lock(_mutex);if(count%5 == 0){cond.notify_one();}else{cout<<"this is fun1,count="<<count<<endl;}lock.unlock();sleep(1);} }void fun2() {while(1){unique_lock<mutex>lock(_mutex);cond.wait(lock);cout<<"this is fun2,count="<<count<<endl;lock.unlock();sleep(2);} }int main() {thread t1(fun1);thread t2(fun2);t1.join();t2.join();return 0; }

结果:

root@iZuf67on1pthsuih96udyfZ:~/C++/C++_test/Progress/cond# g++ -std=c++11 test2.cpp -o test2 -lpthread root@iZuf67on1pthsuih96udyfZ:~/C++/C++_test/Progress/cond# ./test2 this is fun1,count=1 this is fun1,count=2 this is fun1,count=3 this is fun1,count=4 this is fun2,count=5 this is fun1,count=6 this is fun1,count=7 this is fun1,count=8 ^C

到这里,基本回顾了C和C++中条件变量的用法,但是在实际应用中。又有设么用呢?

可能工作年限多的人,接触到的比较多,但是对于很多小白来说,或者刚毕业、刚参加工作的人来说,这点接触的就不是很多了,。这里来举一个例子说一下:

假如在某个项目中,需要用到的是多个线程,最简单的就是,用队列的时候,我们一边写一边读,总是要加锁的,但是,我们的线程就必须一直空转对队列进行检测是否有数据,但是这样往往会造成CPU使用率比较高,资源的浪费,这种情况下,我们就可以是使用条件变量,控制线程的循环,降低资源使用率;当然,也有很多场景值得去探索,也有很多技术可以解决这这个问题,希望大家一起探索前进;

问题思考

上面介绍了C和C++中的使用,但是其实还是有些疑问的

疑问:为什么pthread_cond_wait前加了锁,但是pthread_cond_signal还可以加锁?

首先看下我从网上找的一张图:

从这个图片中,我们发现了一个现象,pthread_cond_wait函数内存进行对锁的解锁,并且阻塞休眠操作,阻塞完成后,再次进行了加锁操作;也就是在pthread_cond_wait阻塞期间,pthread_cond_signal可以进行加锁和解锁操作,这里是不冲突的;

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总结

以上是生活随笔为你收集整理的调用另一个cpp的变量_再谈条件变量—从入门到出家的全部内容,希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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