C++自定义sleep与条件变量实现
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更新于2024-08-30
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"C++中自定义sleep函数及条件变量sleep的使用示例"
在C++编程中,`sleep`函数通常被用来使当前线程暂停执行一段时间,这在多线程编程中尤其常见,用于控制线程间的协作。在Linux环境下,`<unistd.h>`头文件提供了`sleep`函数,其接受一个参数表示要等待的秒数。在上述代码中,`sleep(5)`会让线程暂停5秒钟。
然而,有时我们可能需要更复杂的同步机制,例如在某些特定条件满足时才唤醒线程,这时条件变量(`condition variable`)就派上用场了。条件变量允许线程等待某个条件成立,而不是简单地等待固定时间。在`<pthread.h>`头文件中,我们可以找到`pthread_cond_t`类型,它代表一个条件变量,以及相关的函数如`pthread_cond_init`、`pthread_cond_wait`和`pthread_cond_signal`等。
下面的代码片段展示了如何使用条件变量:
```cpp
#include <pthread.h>
pthread_cond_t cond;
pthread_mutex_t mutex;
void* thread_function(void* arg) {
// ...
pthread_mutex_lock(&mutex);
while (!condition) { // 检查条件
pthread_cond_wait(&cond, &mutex); // 如果条件不满足,线程将释放锁并等待
}
// 条件满足,执行相应操作
pthread_mutex_unlock(&mutex);
// ...
}
void signal_thread() {
pthread_mutex_lock(&mutex);
condition = true; // 更新条件
pthread_cond_signal(&cond); // 唤醒等待的线程
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
```
在这个例子中,`pthread_cond_wait`会释放互斥锁`mutex`,使得其他线程有机会获得锁并修改条件。当条件满足后,调用`pthread_cond_signal`来唤醒等待的线程。
回到给定的代码,`TestServer`类中有一个`Start`方法,它创建了一个新的线程`thread_`并启动了`ThreadProc`函数。这个函数会无限循环,每次循环都会打印一条消息并调用`sleep(5)`。`Stop`方法会设置`run_`标志为`false`,`Wait`方法会等待线程结束。当收到`SIGINT`信号(如按下Ctrl+C)时,会调用`StopService`停止服务,即设置`run_`标志并等待线程退出。
这里没有直接使用条件变量,但可以想象,如果`TestServer`需要等待特定条件才继续执行,可以引入条件变量来实现更精确的控制。例如,可以使用一个条件变量来通知`Proc`函数何时停止循环,这样可以避免`Stop`方法中`run_`标志检查的忙等待。
总结来说,C++中的`sleep`函数用于简单的时间延迟,而条件变量提供了一种更灵活的线程同步机制,可以在满足特定条件时唤醒等待的线程。在编写多线程程序时,正确使用这些工具可以有效地管理线程的执行顺序和协作,提高程序的效率和响应性。
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