标准化条件变量 -- condition

std::condition_variable是条件变。Linux下使用 Pthread库中的 pthread_cond_*() 函数提供了与条件变量相关的功能。和pthread_cond_*()一样，我们可以使用条件变量（condition_variable）实现多个线程间的同步操作；当条件不满足时，相关线程被一直阻塞，直到某种条件出现，这些线程才会被唤醒。C++11通过std::condition_variable，对于条件变量进行了统一化，标准化。

condition_variable 的用法很简单，这里就不一一介绍了。关键用法如下图所示：

我们来看看官方的解释：

condition_variable 类是同步原语，能用于阻塞一个线程，或同时阻塞多个线程，直至另一线程修改共享变量（条件）并通知 condition_variable 。

有意修改变量的线程必须：

获得 std::mutex （常通过 std::lock_guard ）
在保有锁时进行修改
在 std::condition_variable 上执行 notify_one 或 notify_all （不需要为通知保有锁）

即使共享变量是原子的，也必须在互斥下修改它，以正确地发布修改到等待的线程。

任何有意在 std::condition_variable 上等待的线程必须：

在与用于保护共享变量者相同的互斥上获得 std::unique_lock<std::mutex>
执行下列之一：
1. 检查条件，是否为已更新或提醒它的情况
2. 执行 wait 、 wait_for 或 wait_until ，等待操作自动释放互斥，并悬挂线程的执行。
3. condition_variable 被通知时，时限消失或虚假唤醒发生，线程被唤醒，且自动重新获得互斥。之后线程应检查条件，若唤醒是虚假的，则继续等待。

- 或者
1. 使用 wait 、 wait_for 及 wait_until 的有谓词重载，它们包揽以上三个步骤

std::condition_variable 只可与 std::unique_lock<std::mutex> 一同使用；此限制在一些平台上允许最大效率。std::condition_variable_any 提供可与任何基本可锁定 (BasicLockable) 对象，例如 std::shared_lock 一同使用的条件变量。

condition_variable容许：

wait 、 wait_for 、 wait_until 、 notify_one 及 notify_all 成员函数的同时调用。

类 std::condition_variable 是标准布局类型 (StandardLayoutType) 。它非可复制构造 (CopyConstructible) 、可移动构造 (MoveConstructible) 、可复制赋值 (CopyAssignable) 或可移动赋值 (MoveAssignable) 。

下面看一下官网的例子：

#include <iostream>           // std::cout
#include <thread>             // std::thread
#include <mutex>              // std::mutex, std::unique_lock
#include <condition_variable> // std::condition_variablestd::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
bool ready = false;void print_id (int id) {std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);while (!ready) cv.wait(lck);// ...std::cout << "thread " << id << '\n';
}void go() {std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);ready = true;cv.notify_all();
}int main ()
{std::thread threads[10];// spawn 10 threads:for (int i=0; i<10; ++i)threads[i] = std::thread(print_id,i);std::cout << "10 threads ready to race...\n";go();                       // go!for (auto& th : threads) th.join();return 0;
}

Output:10 threads ready to race...thread 2thread 0thread 9thread 4thread 6thread 8thread 7thread 5thread 3thread 1

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