std::condition_variable用于线程同步，配合互斥量和条件判断实现等待/通知机制。其核心是wait()、notify_one()和notify_all()，常用于生产者-消费者模型。使用时需注意虚假唤醒、锁类型选择及唤醒时机，确保共享数据一致性与线程协作效率。
在C++多线程编程中，std::condition_variable 是实现线程间通信与同步的重要工具。它通常配合 std::unique_lock 使用，用于阻塞一个或多个线程，直到另一个线程通知它们条件已满足。
1. 条件变量的基本组成
使用 std::condition_variable 需要三个关键元素：
互斥量（std::mutex）：保护共享数据，防止竞态条件。 条件变量（std::condition_variable）：用于线程等待或唤醒。 共享状态的判断条件：决定是否继续执行或等待。
2. 常用成员函数说明
wait()：让当前线程阻塞，直到被其他线程唤醒。
cond.wait(lock)：释放锁并进入等待状态；被唤醒后自动重新获取锁。 cond.wait(lock, predicate)：等待直到谓词（判断条件）为 true，更安全推荐使用。
notify_one()：唤醒一个正在等待的线程。
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notify_all()：唤醒所有等待中的线程。
3. 简单示例：生产者-消费者模型
下面是一个使用 std::condition_variable 实现的简单生产者-消费者例子：
#include #include #include #include #include std::queue data_queue;std::mutex mtx;std::condition_variable cond;void producer() { for (int i = 0; i < 5; ++i) { std::lock_guard lock(mtx); data_queue.push(i); std::cout << "生产: " << i << "n"; cond.notify_one(); // 通知消费者 std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100)); }}void consumer() { while (true) { std::unique_lock lock(mtx); // 等待队列非空 cond.wait(lock, []{ return !data_queue.empty(); }); int value = data_queue.front(); data_queue.pop(); std::cout << "消费: " << value << "n"; if (value == 4) break; // 结束信号 }}int main() { std::thread c(consumer); std::thread p(producer); p.join(); c.join(); return 0;}
在这个例子中：
生产者向队列添加数据，并调用 notify_one() 唤醒消费者。 消费者调用 wait() 等待队列非空，避免忙等。 使用 std::unique_lock 是因为 wait() 要求锁能被临时释放和重新获取。
4. 使用注意事项
必须配合互斥量使用：wait() 内部会释放锁，所以不能传入 std::lock_guard 或普通锁。 避免虚假唤醒：即使没有调用 notify，等待也可能结束。因此建议使用带谓词的 wait 形式。 notify 后数据应有效：确保唤醒时共享数据已处于一致状态。 选择 notify_one 还是 notify_all：如果只有一个线程需要处理，用 notify_one 更高效。基本上就这些。合理使用 std::condition_variable 可以实现高效的线程协作，但要注意锁的粒度和等待条件的正确性。
以上就是C++怎么使用条件变量std::condition_variable_C++线程通信与同步的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！
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