C++-条件变量/互斥锁/lock_guard

条件变量

• 参考C++ Reference对于条件变量的解释和例程：
  https://en.cppreference.com/w/cpp/thread/condition_variable
• 条件变量和互斥锁一般结合使用。因为线程处于等待状态中，一般需要查看一个全局变量或共享的变量的状态，来决定是否停止等待继续运行程序。对于此全局变量，必须要原子化的操作锁定，查看状态、结束等待才有意义。
  （不加锁全局变量被其他线程随便乱改，代码就运行混乱了。原子化就是加锁解锁和wait唤醒是原子化同时进行的。）
• std::condition_variable cv

{
    std::lock_guard lk(mtx);
    while ( condition )
        cv.wait(lk, [] {return ready;});
}

// lk是lock_guard，可以在作用范围内管理mtx，构造产生时加锁，析构删除时解锁。
// cv.wait需要传入lk，以及一个函数。这里为了简单用了匿名函数。

• 上面代码在加锁后，进入判断条件，条件成立，就进入wait状态并解锁，交出mtx的使用权。
• 在接收到notify信号后，加锁，并判断while条件。如果不满足条件了，跳出while，此时正好lk到了生命周期末尾，解锁。
  如果仍满足条件，while内的wait仍然会执行，wait等待并解锁。

lock_guard

上面讲了lock_guard就是用来管理mtx的。unique_lock是一种更强大，功能更多的lock_guard。

互斥锁

如果代码里已经有互斥锁，现在要添加条件变量，就需要将lock_guard与mtx整合，将lock()与unlock()以lock_guard的作用域来表示，其中条件判断就采用while循环，这样反而会简化代码的结构，更加清晰。