OpenThreads庫介紹——Condition

1. 簡介

Condition 類是條件變量。它依賴于某個Mutex 互斥體，互斥體加鎖時阻塞所在的線程，解鎖或者超過時限則釋放此線程，允許其繼續運作。這裡涉及了幾個線程操作中重要的概念：同步，阻塞以及條件變量。線程同步，簡單來說就是使同一程序的多個線程可以協調工作，例如讓它們都在指定的執行點等待對方，直到全員到期之後才開始同步運作；擁塞，即強制一個線程在某個執行點上等待，直到滿足繼續運作的條件為止。例如其它的線程到達同一執行點，某個變量初始化完成等等，可以通過條件變量來設計各種條件。

條件變量有點類似于一種事件，用來通知兩個或者更多線程。可以讓一個或者多個線程等待條件變量的通知，另一個線程可以觸發這些通知。

關于條件變量的使用場景可以參考條件變量(Condition Variable)詳解

2. 使用方式

OSG裡面的條件變量提供的接口非常少，下面一一列舉：

• wait（Mutex *mutex）

  用來擷取一個Mutex，并且判斷目前條件是否滿足，如果條件不滿足，那麼進入到阻塞狀态，并且釋放這個Mutex

• wait（Mutex *mutex， unsigned long int ms）

  擷取一個Mutex，等待ms的時間

• signal

  其他線程的線程通過調用這個函數來喚醒阻塞的一個線程

• broadcast

  其他線程通過調用這個函數來喚醒所有被阻塞的線程

關于條件變量的使用方式，可以參考《用條件變量實作事件等待器的正确與錯誤做法》

3.示例程式

#include "header.h"
#include <OpenThreads/Thread>
#include <OpenThreads/Condition>
#include <OpenThreads/Mutex>
#include <OpenThreads/ScopedLock>
#include <iostream>


OpenThreads::Mutex g_mutex;
OpenThreads::Condition g_condition;
bool ready = false;

//WorkThread是被阻塞，等待喚醒的線程
class WorkThread : public OpenThreads::Thread
{
public:
    WorkThread(){ }

    void run()
    {
        OpenThreads::ScopedLock<OpenThreads::Mutex> mutex(g_mutex);
        while (!ready)
        {
            g_condition.wait(&g_mutex);
        }
        std::cout << "Work Thread Wake up and coming" << std::endl;
    }
};

//NodifyThread是喚醒被阻塞線程的線程
class NotifyThread : public OpenThreads::Thread
{
public:
    NotifyThread(){}

    void run()
    {
        std::cout << "Start Notify Thread" << std::endl;
        OpenThreads::ScopedLock<OpenThreads::Mutex> mutex(g_mutex);
        ready = true;
        std::cout << "Work Thread Go!" << std::endl;
        g_condition.signal();

    }
};


int main()
{
    WorkThread w;
    NotifyThread n;
    w.start();
    n.start();
    w.join();
    n.join();
           

4. 參考資料

1. std::condition_variable

2. 條件變量(Condition Variable)詳解

3. 用條件變量實作事件等待器的正确與錯誤做法