在C++中,條件變量是一種同步機制,用于在多線程環境中實現線程間的等待和通知。為了避免忙等待(busy waiting),即線程在等待某個條件成立時不斷檢查該條件,而不是進入睡眠狀態,可以使用以下方法:
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
bool ready = false;
void print_id(int id) {
std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
while (!ready) { // 如果ready為false, 則忙等待
cv.wait(lck); // 當前線程被阻塞,當全局變量ready變為true時,線程被喚醒
}
std::cout << "thread " << id << '\n';
}
void go() {
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); // 讓線程sleep一段時間
std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
ready = true; // 修改全局變量
cv.notify_all(); // 喚醒所有線程
}
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;
}
在這個例子中,我們使用了一個循環來檢查條件是否滿足,而不是單次檢查。這樣,如果條件不滿足,線程會進入睡眠狀態,而不是忙等待。當條件滿足時,線程會被喚醒并繼續執行。
#include <iostream>
#include <future>
#include <thread>
#include <chrono>
int calculate() {
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); // 模擬耗時任務
return 42;
}
int main() {
std::future<int> result = std::async(calculate);
// 在此期間,主線程可以執行其他任務,而不是忙等待
int value = result.get(); // 獲取計算結果
std::cout << "Result is " << value << '\n';
return 0;
}
在這個例子中,我們使用了std::async
來異步執行一個耗時任務。std::future
對象可以用來獲取任務的結果。這樣,主線程不需要忙等待,而是可以在等待結果的同時執行其他任務。