1, 条件变量-生产消费者模型
#include <iostream>
#include <string>
#include <thread> // 线程类头文件。
#include <mutex> // 互斥锁类的头文件。
#include <deque> // deque容器的头文件。
#include <queue> // queue容器的头文件。
#include <condition_variable> // 条件变量的头文件。
using namespace std;
class AA
{
mutex m_mutex; // 互斥锁。
condition_variable m_cond; // 条件变量。
queue<string, deque<string>> m_q; // 缓存队列,底层容器用deque。
public:
void incache(int num) // 生产数据,num指定数据的个数。
{
lock_guard<mutex> lock(m_mutex); // 申请加锁。
for (int ii=0 ; ii<num ; ii++)
{
static int bh = 1; // 超女编号。
string message = to_string(bh++) + "号超女"; // 拼接出一个数据。
m_q.push(message); // 把生产出来的数据入队。
}
//m_cond.notify_one(); // 唤醒一个被当前条件变量阻塞的线程。
m_cond.notify_all(); // 唤醒全部被当前条件变量阻塞的线程。
}
void outcache() { // 消费者线程任务函数。
while (true) {
// 把互斥锁转换成unique_lock<mutex>,并申请加锁。
unique_lock<mutex> lock(m_mutex);
// 条件变量虚假唤醒:消费者线程被唤醒后,缓存队列中没有数据。
//while (m_q.empty()) // 如果队列空,进入循环,否则直接处理数据。必须用循环,不能用if
// m_cond.wait(lock); // 1)把互斥锁解开;2)阻塞,等待被唤醒;3)给互斥锁加锁。
m_cond.wait(lock, [this] { return !m_q.empty(); });
// 数据元素出队。
string message = m_q.front(); m_q.pop();
cout << "线程:" << this_thread::get_id() << "," << message << endl;
lock.unlock(); // 手工解锁。
// 处理出队的数据(把数据消费掉)。
this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(100)); // 假设处理数据需要100毫秒。
}
}
};
int main()
{
AA aa;
thread t1(&AA::outcache, &aa); // 创建消费者线程t1。
thread t2(&AA::outcache, &aa); // 创建消费者线程t2。
thread t3(&AA::outcache, &aa); // 创建消费者线程t3。
this_thread::sleep_for(chrono::seconds(2)); // 休眠2秒。
aa.incache(2); // 生产2个数据。
this_thread::sleep_for(chrono::seconds(3)); // 休眠3秒。
aa.incache(5); // 生产5个数据。
t1.join(); // 回收子线程的资源。
t2.join();
t3.join();
return 0;
}
2, 原子类型atomic
#include <iostream>
#include <atomic> // 原子类型的头文件。
using namespace std;
int main()
{
atomic<int> a = 3; // atomic(T val) noexcept; // 转换函数。
cout << "a=" << a.load() << endl; // 读取原子变量a的值。输出:a=3
a.store(8); // 把8存储到原子变量中。
cout << "a=" << a.load() << endl; // 读取原子变量a的值。 输出:a=8
int old; // 用于存放原值。
old = a.fetch_add(5); // 把原子变量a的值与5相加,返回原值。
cout << "old = " << old <<",a = " << a.load() << endl; // 输出:old=8,a=13
old = a.fetch_sub(2); // 把原子变量a的值减2,返回原值。
cout << "old = " << old << ",a = " << a.load() << endl; // 输出:old=13,a=11
atomic<int> ii = 3; // 原子变量
int expect = 4; // 期待值
int val = 5; // 打算存入原子变量的值
// 比较原子变量的值和预期值expect,
// 如果当两个值相等,把val存储到原子变量中;
// 如果当两个值不相等,用原子变量的值更新预期值。
// 执行存储操作时返回true,否则返回false。
bool bret = ii.compare_exchange_strong(expect, val);
cout << "bret=" << bret << endl;
cout << "ii=" << ii << endl;
cout << "expect=" << expect << endl;
}