c++条件变量std::condition_variable怎么使用_c++线程等待与条件同步实现

std::condition_variable 配合 mutex 实现线程同步,避免轮询。生产者加锁入队后 notify,消费者 wait 满足条件后处理数据,使用谓词防止虚假唤醒,notify_one 唤醒单个线程,notify_all 用于广播状态。

c++条件变量std::condition_variable怎么使用_c++线程等待与条件同步实现

在C++多线程编程中,std::condition_variable 是实现线程间同步的重要工具。它通常配合 std::mutex 使用,用于让一个或多个线程等待某个特定条件成立后再继续执行。这种机制避免了轮询带来的资源浪费,提高了程序效率。

基本使用步骤

要正确使用 std::condition_variable,需遵循以下核心流程:

使用 std::unique_lock 锁定共享数据 在等待线程中调用 wait() 方法,自动释放锁并阻塞 在条件满足的线程中调用 notify_one()notify_all() 被唤醒的线程重新获取锁,继续执行

简单生产者-消费者示例

下面是一个典型的使用场景:一个生产者线程向队列添加数据,一个消费者线程等待并处理数据。

#include #include #include #include #include std::queue data_queue;std::mutex mtx;std::condition_variable cv;bool finished = false;void producer() {    for (int i = 0; i < 5; ++i) {        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));        std::unique_lock lock(mtx);        data_queue.push(i);        std::cout << "Produced: " << i << "n";        lock.unlock();        cv.notify_one(); // 唤醒一个等待线程    }    {        std::unique_lock lock(mtx);        finished = true;    }    cv.notify_one();}void consumer() {    while (true) {        std::unique_lock lock(mtx);        // 等待条件:队列非空 或 生产结束        cv.wait(lock, [] {             return !data_queue.empty() || finished;         });        if (!data_queue.empty()) {            int value = data_queue.front();            data_queue.pop();            std::cout << "Consumed: " << value << "n";        }        if (data_queue.empty() && finished) {            break;        }        lock.unlock();    }}

主函数启动两个线程:

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int main() {    std::thread p(producer);    std::thread c(consumer);    p.join();    c.join();    return 0;}

wait 的两种形式

cv.wait(lock) 会一直阻塞直到被 notify 唤醒,然后重新获取锁。但这样可能产生虚假唤醒(spurious wakeup),所以推荐使用带谓词的版本:

cv.wait(lock, []{ return !data_queue.empty(); });

这个版本会自动检查条件,若不满足则继续等待,无需手动循环判断。

notify_one 与 notify_all 区别

notify_one():唤醒至少一个等待线程,适用于单一任务分配场景 notify_all():唤醒所有等待线程,适用于广播状态变化(如终止信号)

注意:notify 调用本身不释放锁,通常应在持有锁时调用,以确保状态更新对等待线程可见。

基本上就这些。掌握 condition_variable 的关键是理解“锁 + 条件变量 + 状态标志”的组合模式,合理使用谓词等待避免逻辑错误。

以上就是c++++条件变量std::condition_variable怎么使用_c++线程等待与条件同步实现的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

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