线程同步之条件变量

一、引言

假设有一个任务，由我和张三共同完成。张三把寄来的文稿初步审阅后放入一个队列，我负责将这个队列中的文稿进行审批，决定刊登与否。张三审阅一份文稿需要15分钟，我处理一个文稿需要2分钟。

如果将张三和我看作两个线程，那么我们共享一个队列的数据。按照一般的多线程思路，他每隔一段时间往队列中放入数据，我每隔一段时间检查一下队列中是否有数据，若有，则处理之。

若我们按照上面的方式工作，则大部分的时间，我只是在干等着，所以，这是一种比较低效的方式。

但换一种方式之后，情况就好很多了。他每把一个文稿放入队列，就检查一下队列中的文稿数量是否达到20，若达到，则通知我来处理。我来进行处理之后，由于我的处理速度更快，所以一段时间之后，队列会变空，我便离开。这样，我就可以把时间更有效率的利用起来，例如，利用空余的时间打扫卫生、整理文件或做一些其他的事情。

有些时候，我们不应让一个线程“忙等”，而是应让它休眠（sleep）以节省计算机资源，直到一个条件满足之后，再继续工作。

利用条件变量就可以达到上述目的。

条件变量有两个状态：成立和不成立。

二、初始化

在使用条件变量之前，需要定义一个CONDITION_VARIABLE类型的变量：

?

1

CONDITION_VARIABLE cv;

与条件变量有关的函数有5个;

?

1

2

3

4

5

InitializeConditionVariable

SleepConditionVariableCS

SleepConditionVariableSRW

WakeConditionVariable

WakeAllConditionVariable

对条件变量，不能在代码中直接进行读、写，所有的操作必须通过上述函数进行。

条件变量在使用之前必须进行初始化，方法是：

?

1

InitializeConditionVariable(&cv);

在程序不再需要条件变量时，不需要手动销毁它。

三、等待

等待条件变量可以用SleepConditionVariableCS或SleepConditionVariableSRW函数。

?

1

SleepConditionVariableCS(&cv, &cs, dwTimeout);

第一个参数是条件变量的指针，第二个参数是临界区（CRITICAL_SECTION）指针，第三个参数是超时，单位：毫秒。

这个函数的作用是，解锁cs并等待cv成立，函数返回之后，会将cs重新锁上，并将cs设为不成立。在等待期间，当前线程会休眠，直到它被唤醒（见后面介绍的用来唤醒的函数）。

SleepConditionVariableSRW用法与之类似，详见这里：

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms686304.aspx

四、通知（唤醒）

?

1

WakeConditionVariable(&cv);

用WakeConditionVariable将cv的状态设为成立，并唤醒正在等待cv的那些线程中的一个。

?

1

WakeAllConditionVariable(&cv);

用WakeAllConditionVariable将cv的状态设为成立，并唤醒所有的正在等待cv的那些线程。