Ruby 2.2.0 リファレンスマニュアル > ライブラリ一覧 > 組み込みライブラリ > Thread::ConditionVariableクラス

class Thread::ConditionVariable

クラス・モジュールの継承リスト: Thread::ConditionVariable < Object < Kernel < BasicObject
aliases: ConditionVariable

要約

スレッドの同期機構の一つである状態変数を実現するクラスです。

以下も ConditionVariable を理解するのに参考になります。

https://ruby-doc.com/docs/ProgrammingRuby/html/tut_threads.html#UF

Condition Variable とは

あるスレッド A が排他領域で動いていたとします。スレッド A は現在空いていないリソースが必要になったので空くまで待つことにしたとします。これはうまくいきません。なぜなら、スレッド A は排他領域で動いているわけですから、他のスレッドは動くことができません。リソースを空けることもできません。スレッド A がリソースの空きを待っていても、いつまでも空くことはありません。

以上のような状況を解決するのが Condition Variable です。

スレッド a で条件(リソースが空いているかなど)が満たされるまで wait メソッドでスレッドを止めます。他のスレッド b において条件が満たされたなら signal メソッドでスレッド a に対して条件が成立したことを通知します。これが典型的な使用例です。

mutex = Thread::Mutex.new
cv = Thread::ConditionVariable.new

a = Thread.start {
    mutex.synchronize {
      # ...
      while (条件が満たされない)
        cv.wait(mutex)
      end
      # ...
    }
}

b = Thread.start {
    mutex.synchronize {
      # 上の条件を満たすための操作
      cv.signal
    }
}

以下は [ruby-list:14445] で紹介されている例です。@q が空になった場合、あるいは満タンになった場合に Condition Variable を使って wait しています。

class TinyQueue
  def initialize(max=2)
    @max = max
    @full = Thread::ConditionVariable.new
    @empty = Thread::ConditionVariable.new
    @mutex = Thread::Mutex.new
    @q = []
  end

  def count
    @q.size
  end

  def enq(v)
    @mutex.synchronize{
      @full.wait(@mutex) if count == @max
      @q.push v
      @empty.signal if count == 1
    }
  end

  def deq
    @mutex.synchronize{
      @empty.wait(@mutex) if count == 0
      v = @q.shift
      @full.signal if count == (@max - 1)
      v
    }
  end

  alias send enq
  alias recv deq
end

if __FILE__ == $0
  q = TinyQueue.new(1)
  foods = 'Apple Banana Strawberry Udon Rice Milk'.split
  l = []

  th = Thread.new {
    for obj in foods
      q.send(obj)
      print "sent ", obj, "\n"
    end
    q.send nil
  }

  l.push th

  th = Thread.new {
    while obj = q.recv
      print "recv ", obj, "\n"
    end
  }
  l.push th

  l.each do |t|
    t.join
  end
end

実行すると以下のように出力します。

$ ruby condvar.rb
sent Apple
recv Apple
sent Banana
recv Banana
sent Strawberry
recv Strawberry
sent Udon
recv Udon
sent Rice
recv Rice
sent Milk
recv Milk

特異メソッド

インスタンスメソッド

継承したメソッド

! != __id__ __send__ instance_eval instance_exec method_missing singleton_method_added singleton_method_removed singleton_method_undefined !~ <=> == === =~ _dump class clone define_singleton_method display dup enum_for eql? equal? extend freeze frozen? hash initialize initialize_clone initialize_copy initialize_dup inspect instance_of? instance_variable_defined? instance_variable_get instance_variable_set instance_variables is_a? itself marshal_dump marshal_load method methods nil? object_id pretty_inspect pretty_print pretty_print_cycle pretty_print_inspect pretty_print_instance_variables private_methods protected_methods public_method public_methods public_send remove_instance_variable respond_to? respond_to_missing? send singleton_class singleton_method singleton_methods taint tainted? tap then to_a to_ary to_hash to_int to_io to_proc to_regexp to_s to_str to_yaml trust untaint untrust untrusted? .yaml_tag ::ARGF ::ARGV ::DATA ::ENV ::RUBY_COPYRIGHT ::RUBY_DESCRIPTION ::RUBY_ENGINE ::RUBY_ENGINE_VERSION ::RUBY_PATCHLEVEL ::RUBY_PLATFORM ::RUBY_RELEASE_DATE ::RUBY_REVISION ::RUBY_VERSION ::SCRIPT_LINES__ ::STDERR ::STDIN ::STDOUT ::TOPLEVEL_BINDING