生产者消费者之关于boost::condition的用法

我这里只讨论boost::condition在reader/writer模式中的一些注意点

首先我们看只有一个reader/一个writer的情形

#include <boost/thread/mutex.hpp>
#include <boost/thread/condition.hpp>
#include <boost/thread/thread.hpp>
#include <boost/thread/xtime.hpp>
#include <iostream>

int number;
boost::mutex m;
boost::condition not_full;
boost::condition not_empty;

void writer()
{
    while (1) {
        boost::mutex::scoped_lock sl(m);
        if (number == 5) {
            not_full.wait(m);
        }
        ++number;
        std::cout << "after w: " << number << std::endl;
        not_empty.notify_one();
    }
}

void reader()
{
    while (1) {
        boost::mutex::scoped_lock sl(m);
        if (number == 0) {
            not_empty.wait(m);       
        }
        --number;
        std::cout << "after r: " << number << std::endl;
        not_full.notify_one();
    }
}

void main()
{
    boost::thread trd1(&writer);
    boost::thread trd2(&reader);
    trd1.join();
    trd2.join();
}

运行之后程序一切如常，0-5的一些数字会打印出来。

但是当另外一个write加入战局的时候，情况变得有些微妙的不同，如果我们只是在main里面加入一个writer，其他部分保持不变的话，你会看到一些错误的数字出现：

void main()
{
    boost::thread trd1(&writer);
    boost::thread trd11(&writer);
    boost::thread trd2(&reader);
    trd1.join();
    trd11.join();
    trd2.join();
}

究其原因是：在reader->notify_one之后并在socped_lock解锁之前，在not_full上等待的writer A被唤起，然后reader解锁，此时可能另外一个writer B先获得锁而直接增加了number。在writeB 解锁后， writerA获得锁，但此时not_full条件已经被破坏。所以一种做法是再次检查该条件，也就是这样：

while (number == 5) {
    not_full.wait(m);
}

对于多write或多reader的情形也是一样都需要以一个while循环进行conditiond的复检：完整的代码如下

#include <boost/thread/mutex.hpp>
#include <boost/thread/condition.hpp>
#include <boost/thread/thread.hpp>
#include <boost/thread/xtime.hpp>
#include <iostream>

int number;
boost::mutex m;
boost::condition not_full;
boost::condition not_empty;

void writer()
{
    while (1) {
        boost::mutex::scoped_lock sl(m);
        while (number == 5) {
            not_full.wait(m);
        }
        ++number;
        std::cout << "after w: " << number << std::endl;
        not_empty.notify_one();
    }
}

void reader()
{
    while (1) {
        boost::mutex::scoped_lock sl(m);
        while (number == 0) {
            not_empty.wait(m);       
        }
        --number;
        std::cout << "after r: " << number << std::endl;
        not_full.notify_one();
    }
}

void main()
{
    boost::thread trd1(&writer);
    boost::thread trd11(&writer);
    boost::thread trd2(&reader);
    boost::thread trd22(&reader);
    trd1.join();
    trd11.join();
    trd2.join();
    trd22.join();
}