std::condition_variable::wait_for

 
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std::condition_variable
 
template< class Rep, class Period >

std::cv_status wait_for( std::unique_lock<std::mutex>& lock,

                         const std::chrono::duration<Rep, Period>& rel_time);
 (1) (C++11 起)
template< class Rep, class Period, class Predicate >

bool wait_for( std::unique_lock<std::mutex>& lock,
               const std::chrono::duration<Rep, Period>& rel_time,

               Predicate pred);
 (2) (C++11 起)
1) 原子地释放 lock ，阻塞当前线程，并将它添加到等待在 *this 上的线程列表。线程将在执行 notify_all() 或 notify_one() 时，或度过相对时限 rel_time 时被解除阻塞。它亦可被虚假地解除阻塞。解阻塞时，无关缘由，重获得 lock 并退出 wait_for() 退出。若此函数通过异常退出，则亦重获得 lock 。 (C++14 前)
2) 等价于 return wait_until(lock, std::chrono::steady_clock::now() + rel_time, std::move(pred)); 。此重载可用于忽略虚假唤醒。

用稳定时钟度量时长。由于调度或资源争议，此函数可能阻塞长于 timeout_duration 。


若当前线程未锁定 lock.mutex() ，则调用此函数是未定义行为。

若 lock.mutex() 与所有其他当前等待在同一条件变量上的线程所用的互斥不相同，则调用此函数是未定义行为。

若这些函数不能满足后置条件（ lock.owns_lock()==true 且调用方线程锁定 lock.mutex() ），则调用 std::terminate 。例如，这可能在重锁定互斥抛异常的情况下发生。

(C++14 起)

参数

lock - std::unique_lock<std::mutex> 类型对象，必须被当前线程锁定
rel_time - 表示等待所耗的最大时间的 std::chrono::duration 类型对象。注意 rel_time 必须足够小，以在加到 std::chrono::steady_clock::now() 时不溢出。
pred - 是否应该持续等待则返回 ​false 的谓词。

谓词函数的签名应等价于如下者：

 bool pred();​

返回值

1) 若经过 rel_time 所指定的关联时限则为 std::cv_status::timeout ，否则为 std::cv_status::no_timeout 。
2) 若经过 rel_time 时限后谓词 pred 仍求值为 false 则为 false ，否则为 true 。


异常

1)

可能抛出 std::system_error ，亦可能传播 lock.lock() 或 lock.unlock() 所抛的异常

(C++14 前)

执行期间时钟、时间点或时长可能抛出的任何异常（标准库提供的时钟、时间点和时长决不抛出）

(C++14 起)
2) 同 (1) ，但亦可传播 pred 所抛的异常


注解

即使在锁定时通知，重载 (1) 在因时限退出时也不对关联谓词的状态做出保证。

notify_one()/notify_all() 的效果与 wait()/wait_for()/wait_until() 的三个原子部分的每一者（解锁+等待、唤醒和锁定）以能看做原子变量修改顺序单独全序发生：顺序对此单独的 condition_variable 是特定的。譬如，这使得 notify_one() 不可能被延迟并解锁正好在进行 notify_one() 调用后开始等待的线程。

示例

运行此代码
#include <iostream>
#include <atomic>
#include <condition_variable>
#include <thread>
#include <chrono>
using namespace std::chrono_literals;
 
std::condition_variable cv;
std::mutex cv_m;
int i;
 
void waits(int idx)
{
    std::unique_lock<std::mutex> lk(cv_m);
    if(cv.wait_for(lk, idx*100ms, []{return i == 1;})) 
        std::cerr << "Thread " << idx << " finished waiting. i == " << i << '\n';
    else
        std::cerr << "Thread " << idx << " timed out. i == " << i << '\n';
}
 
void signals()
{
    std::this_thread::sleep_for(120ms);
    std::cerr << "Notifying...\n";
    cv.notify_all();
    std::this_thread::sleep_for(100ms);
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lk(cv_m);
        i = 1;
    }
    std::cerr << "Notifying again...\n";
    cv.notify_all();
}
 
int main()
{
    std::thread t1(waits, 1), t2(waits, 2), t3(waits, 3), t4(signals);
    t1.join(); t2.join(), t3.join(), t4.join();
}

输出： 

Thread 1 timed out. i == 0
Notifying...
Thread 2 timed out. i == 0
Notifying again...
Thread 3 finished waiting. i == 1

参阅

 阻塞当前线程，直到条件变量被唤醒
(公开成员函数)
阻塞当前线程，直到条件变量被唤醒，或直到抵达指定时间点
(公开成员函数)