条件变量（condition_variable）是C++多线程中用于线程间同步的核心机制，需与std::mutex和共享状态配合使用，避免忙等待。它本身不存储状态，仅作为通知工具：线程在锁保护下通过循环检查条件并调用wait()等待，当其他线程修改共享状态后，通过notify_one()或notify_all()唤醒等待线程。典型应用场景为生产者-消费者模型，其中生产者推送数据并通知，消费者在循环中等待数据或结束标志。推荐使用带谓词的wait(lock, predicate)形式，代码更安全简洁。notify_one()适用于单一处理线程场景，notify_all()用于广播通知，但需注意惊群效应。正确使用需确保条件判断在循环中进行，防止虚假唤醒，保证线程安全与效率。
在C++多线程编程中，condition_variable 是标准库提供的一个核心同步机制，用于在线程之间协调“等待某个条件成立”的操作。它通常与 std::mutex 和共享状态配合使用，避免忙等待，提升效率。
condition_variable 的基本原理
条件变量本身不存储状态，它只是一个通知机制。一个或多个线程可以等待某个条件变量，直到另一个线程通过通知唤醒它们。关键点是：等待必须在锁的保护下进行，并且判断条件是否满足要放在循环中，以防虚假唤醒。
典型使用模式如下：
用 std::unique_lock 锁定互斥量 检查共享条件是否满足（如队列非空、标志为真等） 如果不满足，调用 wait() 将自动释放锁并进入等待 当其他线程调用 notify_one() 或 notify_all() 时，等待线程被唤醒，重新获取锁并再次检查条件
基本用法示例：生产者-消费者模型
下面是一个简单的生产者-消费者例子，展示 condition_variable 的典型使用方式：
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#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); lock.unlock(); cv.notify_one(); // 通知一个等待的消费者 } { std::unique_lock lock(mtx); finished = true; } cv.notify_all(); // 通知所有等待线程结束}void consumer() { while (true) { std::unique_lock lock(mtx); // 条件判断必须在循环中 cv.wait(lock, []{ return !data_queue.empty() || finished; }); if (!data_queue.empty()) { int value = data_queue.front(); data_queue.pop(); std::cout << "消费: " << value << "n"; } if (finished && data_queue.empty()) break; } std::cout << "消费者退出n";}
主函数启动两个线程：
int main() { std::thread c(consumer); std::thread p(producer); c.join(); p.join(); return 0;}
wait 的两种形式
condition_variable 提供了两种 wait 调用方式：
cv.wait(lock)：需要手动在循环中判断条件 cv.wait(lock, predicate)：传入一个可调用对象（如 lambda），wait 内部会循环检查，直到条件为真
推荐使用第二种，代码更简洁安全。
notify_one 与 notify_all 的区别
notify_one() 唤醒至少一个等待线程，适用于只有一个线程能处理任务的场景（如单个消费者）。
notify_all() 唤醒所有等待线程，适合广播式通知，比如资源就绪或程序关闭信号。但要注意避免惊群效应导致性能下降。
基本上就这些。合理使用 condition_variable 可以实现高效的线程协作，关键是配合 mutex 保护共享数据，用循环检查条件，选择合适的 notify 方式。
以上就是C++ condition_variable怎么用_C++多线程条件变量同步机制详解的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！
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