c++如何使用条件变量(condition_variable)_c++条件变量用法与示例-C++-PHP中文网

c++如何使用条件变量(condition_variable)_c++条件变量用法与示例

裘德小鎮的故事

发布： 2025-10-20 09:20:02

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条件变量需与互斥锁配合使用，通过wait()、notify_one()、notify_all()实现线程同步，在生产者-消费者模型中确保数据安全访问与线程协调。

c++如何使用条件变量(condition_variable)_c++条件变量用法与示例

在C++多线程编程中，条件变量（std::condition_variable）是实现线程间同步的重要工具。它通常与互斥锁（std::mutex）配合使用，允许一个或多个线程等待某个条件成立，而另一个线程在条件满足时通知等待中的线程继续执行。

条件变量的基本组件

使用 std::condition_variable 需要包含头文件：

#include <condition_variable>

主要涉及以下三个部分：

std::condition_variable：用于阻塞线程或唤醒其他线程。
std::mutex：保护共享数据，防止竞争。
wait()、notify_one()、notify_all()：核心操作函数。

基本用法：生产者-消费者模型示例

下面是一个典型的生产者-消费者示例，展示如何使用条件变量协调两个线程：

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#include <iostream>
#include <thread>
#include <queue>
#include <mutex>
#include <condition_variable>

std::queue<int> data_queue;
std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
bool finished = false;

void producer() {
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
        data_queue.push(i);
        std::cout << "生产: " << i << "\n";
        cv.notify_one(); // 唤醒一个消费者
    }
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
        finished = true;
        cv.notify_all(); // 通知所有等待线程结束
    }
}

void consumer() {
    while (true) {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
        // 等待队列非空或任务结束
        cv.wait(lock, [] { return !data_queue.empty() || finished; });
        if (finished && data_queue.empty()) {
            break;
        }
        int value = data_queue.front();
        data_queue.pop();
        lock.unlock();
        std::cout << "消费: " << value << "\n";
    }
}

int main() {
    std::thread p(producer);
    std::thread c(consumer);

    p.join();
    c.join();
    return 0;
}