我应该使用来自C++标准还是Windows API的条件变量？

Question

当在Win32 C++程序中实现条件变量时，使用Win32函数、类和数据类型（例如CreateThread、SleepConditionVariableCS、WaitForSingleObjectEx、ReleaseMutex、CONDITION_VARIABLE）还是C++11标准库中的函数、类和数据类型（例如thread、wait、join、unlock、condition_variable）更好呢？

由于这个问题的答案可能不是二元的，所以在做出这样的决定时应该考虑什么因素？

- Cerran

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考虑到Visual Studio尚未完全实现标准，如果可移植性不是问题，建议目前使用Windows调用。 - woolstar

函数具有前置条件和后置条件。当您编写软件时，您有“目的”。函数可能满足您的目的，也可能不满足，但它们并不是“更好”或“更差”。它们只是函数。 - Daniel Daranas

@woolstar 我实际上正在使用Code::Blocks和最新版本的MinGW，但这是一个很好的考虑。 - Cerran

@DanielDaranas 正确。这是我在问题的最后一句话中已经提到的一个观点。我不知道这两组函数可能具有什么潜在的好处。 - Cerran

在某些情况下，无法进行一对一的比较。例如，CreateEvent()可以使用std::condition_variable复制，但底层实现有足够的不同，因此在尝试使用这些构造时可能会有性能差异。 - Chad

Answer 1

C++同步机制是按照C++原则设计的。它们在析构函数中释放资源，并使用RAII确保安全锁定。它们使用异常来信号错误。

基本上，它们比基于函数的本机Windows API更难以不正确地使用。这意味着如果您可以使用它们（您的实现支持它们），您应该始终使用它们。

哦，它们也跨平台。

- Sebastian Redl

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我完全同意。如果您需要这些对象的本地句柄，请使用native_handle()方法，但要理解本地句柄可能并不总是可用的，或者可能不是您想象的那样。例如，在C++11库实现中，互斥锁可能对于无争用情况使用原子变量，因此除非互斥锁有争用，否则将不会为任何内容提供本地句柄。 - Kuba hasn't forgotten Monica

旁注：VC2012 的线程库实现还有不少漏洞，可能会导致丑陋的竞争条件问题。因此，除非您已经在使用 VC2013，否则建议使用 Boost 的线程库实现代替（http://www.boost.org/doc/libs/1_55_0/doc/html/thread.html）。 Boost 更加成熟稳定。两种实现在性能上没有区别，因为它们都是原生 Win32 函数的简单封装。 - ComicSansMS

如果程序已经包含其他Win32代码，那么它们是否跨平台并不重要，对吧？除非代码的某些部分可能被重新用于可移植代码。当然，我学习其中一种语言的优势在于所获得的知识可以跨平台使用。 - Cerran

是的。如果你学会了跨平台编码，你可以重用那些跨平台的部分，如果你想要移植的话，就会减少工作量。 - Sebastian Redl

经过进一步的研究并实现了自己的条件变量后，我现在明白了在C++标准库类中使用RAII和异常（如thread、mutex和condition_variable）是相当不错的，并且使得处理错误比Win32函数更简单。此外，一旦你理解了这些类，它们就非常容易使用。 - Cerran

Answer 2

考虑到编译器的处理能力，这是一个需要注意的问题。例如，在Windows上安装MinGW时，你可以选择是否安装POSIX线程或Win32线程的API。另一方面，如果你使用TDM-GCC，请注意版本4.7.1及以下使用Win32线程，而版本4.8.1及以上使用POSIX线程。正如woolstar在上面提到的，如果你使用Microsoft的编译器，你应该检查它对这些类的支持中是否已解决了错误。

如果你的编译器支持POSIX线程，你可以使用C++标准库的线程类（例如thread、mutex、condition_variable）。如果你的编译器支持Win32线程，你可以使用Win32线程函数。

在我的情况下，我最初使用的是TDM-GCC 4.7.1，并尝试使用C++标准库的类，但那并没有起作用（原因如上所述）。所以我单独安装了MinGW，并在安装程序的“线程”选项中选择了“posix”。然后我就能够使用那些类了。

- Cerran