std :: condition_variable :: notify_all（） - 我需要一个例子

Question

我需要一个使用notify_all（）方法的示例。因为我无法理解它应该如何运作。

每个等待的线程都以这样的代码开头：

std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
condition_variable.wait(lock, [](){return SOMETHING;});

一开始，等待线程需要获取互斥锁。因此，如果有多个等待线程，其余的将等待锁定互斥锁。那么如果等待线程停留在锁定互斥锁并且根本不执行方法wait（），那么使用notify_all（）的目的是什么？这些线程将逐个唤醒，而不是同时唤醒。

Answer 1

互斥锁保护condition_variable的内部状态。在wait上调用condition_variable会导致互斥锁被解锁。所以在等待时，线程不拥有互斥锁。

wait完成后，在调用wait之前，再次（原子地）获取互斥锁。

线程没有在互斥锁上竞争，它们正在竞争条件本身。

如果您愿意，一旦您从等待返回，您就可以自由解锁。例如，如果要允许多个线程在某个条件上进行同步，那么就是这样做的。您还可以使用此功能来实现信号量。

示例：

此代码分批处理10件事。请注意notify_all()在 unlock()后

#include <condition_variable>
#include <mutex>
#include <iostream>
#include <string>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <vector>

void emit(std::string const& s)
{
    static std::mutex m;
    auto lock = std::unique_lock<std::mutex>(m);
    std::cout << s << std::endl;
}

std::mutex m;
std::condition_variable cv;
int running_count = 0;

void do_something(int i)
{
    using namespace std::literals;

    auto lock = std::unique_lock<std::mutex>(m);
    // mutex is now locked

    cv.wait(lock,   // until the cv is notified, the mutex is unlocked 
            [] 
            {
                // mutex has been locked here 
                return running_count < 10; 
                // if this returns false, mutex will be unlocked again, but code waits inside wait() for a notify()
            });
    // mutex is locked here
    ++running_count;
    lock.unlock();
    // we are doing work after unlocking the mutex so others can also
    // work when notified
    emit("running " + std::to_string(i));
    std::this_thread::sleep_for(500ms);
    // manipulating the condition, we must lock
    lock.lock();
    --running_count;
    lock.unlock();
    // notify once we have unlocked - this is important to avoid a pessimisation.
    cv.notify_all();
}

int main()
{
    std::vector<std::thread> ts;
    for (int i  = 0 ; i < 200 ; ++i)
    {
        ts.emplace_back([i] { do_something(i); });
    }

    for (auto& t : ts) {
        if (t.joinable()) t.join();
    }

}