Параллельное программирование на С++ в действии. Практика разработки многопоточных программ | страница 74
Ну и как же воспользоваться классом >std::condition_variable
в примере, упомянутом во введении, — как сделать, чтобы поток, ожидающий работу, спал, пока не поступят данные? В следующем листинге приведён пример реализации с использованием условной переменной.
Листинг 4.1. Ожидание данных с помощью >std::condition_variable
>std::mutex mut;
>std::queue
(1)
>std::condition_variable data_cond;
>void data_preparation_thread() {
> while (more_data_to_prepare()) {
> data_chunk const data = prepare_data();
> std::lock_guard
> data_queue.push(data); ←
(2)
> data_cond.notify_one(); ←
(3)
> }
>}
>void data_processing_thread() {
> while(true) {
> std::unique_lock
(4)
> data_cond.wait(
> lk, []{ return !data_queue.empty(); }); ←
(5)
> data_chunk data = data_queue.front();
> data_queue.pop();
> lk.unlock(); ←
(6)
> process(data);
> if (is_last_chunk(data))
> break;
> }
>}
Итак, мы имеем очередь (1), которая служит для передачи данных между двумя потоками. Когда данные будут готовы, поток, отвечающий за их подготовку, помещает данные в очередь, предварительно захватив защищающий ее мьютекс с помощью >std::lock_guard
. Затем он вызывает функцию-член >notify_one()
объекта >std::condition_variable
, чтобы известить ожидающий поток (если таковой существует) (3).
По другую сторону забора находится поток, обрабатывающий данные. Он в самом начале захватывает мьютекс, но с помощью >std::unique_lock
, а не >std::lock_guard
(4) — почему, мы скоро увидим. Затем поток вызывает функцию-член >wait()
объекта >std::condition_variable
, передавая ей объект-блокировку и лямбда-функцию, выражающую ожидаемое условие (5). Лямбда-функции — это нововведение в С++11, они позволяют записать анонимную функцию как часть выражения и идеально подходят для задания предикатов для таких стандартных библиотечных функций, как >wait()
. В данном случае простая лямбда-функция >[]{ return !data_queue.empty(); }
проверяет, что очередь >data_queue
не пуста (вызывая ее метод >empty()
), то есть что в ней имеются данные для обработки. Подробнее лямбда-функции описаны в разделе А.5 приложения А.
Затем функция >wait()
проверяет условие (вызывая переданную лямбда-функцию) и возвращает управление, если оно выполнено (то есть лямбда-функция вернула >true
). Если условие не выполнено (лямбда-функция вернула >false
), то >wait()
освобождает мьютекс и переводит поток в состояние ожидания. Когда условная переменная получит извещение, отправленное потоком подготовки данных с помощью