Windows下条件变量的实现

条件变量是什么？

是一种同步对象。

 

条件变量有什么用？

用于复杂的、多线程的、多核的程序中，实现多个线程间同步任务。

 

条件变量与其它同步对象的区别？

与事件、互斥锁、segment等同步对象相比，条件变量最大的不同在于”条件“二字，其它同步对象的同步”条件“是固定的，如事件的被激发，互斥锁被释放，而条件变量的"条件"是完全自定义的，比如你可以实现当”张三赚了5块钱、李四在看电视、奥巴马访问马尔它“时，条件变量完成同步。所以说条件变量可用于复杂的同步任务。

 

Windows下有没有条件变量？

简单的答案是：没有，Windows API没有提供条件变量对象，这就是本文会存在的原因和要解决的问题。

复杂点的答案是：

1. 使用Windows Vista之后的版本(Vista之后的版本提供了native的条件变量对象；
2. 从开源库中抽取；
3. 你可以自已实现；

 

方案1不现实，因为现阶段你的客户大多数还是使用windows xp/2003以下的版本，而且Vista卖的也并不好；

方案2可以参考ace库，不过太多条件宏和不相关代码，难以抽取使用(你不可能为了一个同步变量，而扯进整个庞大的ace库吧)；

方案3难度更大，必须要熟悉多线程编程，还要考虑很多变态的细节，我就是采用方案3 - 自已实现的，因为网上没有现成的，不得已而为之！而你就不必重新造轮子，直接copy下面的代码到你的项目里就可以直接使用了(只要你的项目是C++的)。

 

实现代码如下：

 

class my_mutex{public:my_mutex (bool be_initial_owner = false){mutex_ = CreateMutexA (NULL, be_initial_owner, NULL);}~my_mutex (void){CloseHandle (mutex_);}public:int acquire (void){DWORD ret = WaitForSingleObject (mutex_, INFINITE);return ret == WAIT_OBJECT_0 ? 0 : -1;}int release (void){BOOL bret = ReleaseMutex (mutex_);return bret ? 0 : -1;}HANDLE handle (void){return mutex_;}protected:HANDLE mutex_;};class my_semaphore{public:my_semaphore (long init_count, long max_count = (std::numeric_limits<long>::max)()){assert (init_count >= 0 && max_count > 0 && init_count <= max_count);sema_ = CreateSemaphoreA (NULL, init_count, max_count, NULL);}~my_semaphore (void){CloseHandle (sema_);}public:int post (long count = 1){BOOL bret = ReleaseSemaphore (sema_, count, NULL);return bret ? 0 : -1;}int wait (long timeout = -1){DWORD ret = WaitForSingleObject (sema_, timeout);return ret == WAIT_OBJECT_0 ? 0 : -1;}HANDLE handle (void){return sema_;}protected:HANDLE sema_;};template<typename MUTEX>class my_condition{public:my_condition (MUTEX &m): mutex_ (m), waiters_ (0), sema_ (0){}~my_condition (void){}public:/// Returns a reference to the underlying mutex_;MUTEX &mutex (void){return mutex_;}/// Signal one waiting thread.int signal (void){// must hold the external mutex before enterif ( waiters_ > 0 )sema_.post ();return 0;}/// Signal *all* waiting threads.int broadcast (void){// must hold the external mutex before enterif ( waiters_ > 0 )sema_.post (waiters_);return 0;}int wait (unsigned long wait_time = -1){// must hold the external mutex before enterint ret = 0;waiters_++;ret = SignalObjectAndWait (mutex_.handle (), sema_.handle (), wait_time, FALSE);mutex_.acquire ();waiters_ --;return ret == WAIT_OBJECT_0 ? 0 : -1;}protected:MUTEX &mutex_;/// Number of waiting threads.long waiters_;/// Queue up threads waiting for the condition to become signaled.my_semaphore sema_;}; 

 

    以上代码采用模板实现，变件变量类my_condition的模板参数是与条件变量配合使用的互斥量类型，为了方便直接使用，互斥量类型我也一并提供了: my_mutex。

 

    代码我已在项目中测试使用过，如果发现问题，欢迎各路高手批评指正。