条件变量通常与互斥锁配合使用,用于线程之间的通信和同步。它允许线程在某个条件满足之前等待,当条件满足时,其他线程可以通知等待的线程继续执行。
例如,在生产者 - 消费者模型中,生产者线程生产数据后,通过条件变量通知消费者线程有新的数据可用;消费者线程在没有数据时,通过条件变量等待,避免无效的轮询。
cpp
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <queue>
std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
std::queue<int> data_queue; // 共享数据队列
// 生产者线程函数
void producer() {
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
data_queue.push(i); // 生产数据
std::cout << "Generate: " << data_queue.back() << std::endl;
lock.unlock();
cv.notify_one(); // 通知一个等待的消费者线程
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
}
}
// 消费者线程函数
void consumer() {
while (true) {
std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
cv.wait(lock, [] { return!data_queue.empty(); }); // 等待数据到来
int data = data_queue.front(); // 消费数据
data_queue.pop();
lock.unlock();
std::cout << "Consumed: " << data << std::endl;
if (data == 9) break; // 消费完所有数据后退出
}
}
int main() {
std::thread t1(producer);
std::thread t2(consumer);
t1.join();
t2.join();
return 0;
}
-

-
生产者线程 (
producer):循环生成 0 到 9 共 10 个整数,每生成一个就放入共享队列,并通知消费者。 -
消费者线程 (
consumer):不断等待队列非空,取出数据并消费(打印),当消费到数字 9 时退出循环。
互斥锁 std::mutex mtx
保护共享资源 data_queue,确保同一时刻只有一个线程能修改或读取队列。
-
条件变量
std::condition_variable cv实现线程间的等待/通知机制:
-
消费者在队列为空时调用
cv.wait()进入阻塞状态,释放锁。 -
生产者每次放入数据后调用
cv.notify_one()唤醒一个等待的消费者线程,如果注释掉,消费者会进入无限等待状态。 -
**注释
cv.notify_one()**后: -
