std::condition_variable用于线程同步，配合mutex和锁实现条件等待。生产者-消费者模型中，生产者添加数据并通知，消费者等待数据就绪或结束信号，通过wait()与notify_one()/all()协作，避免虚假唤醒需使用谓词形式，确保共享状态安全访问。
在c++多线程编程中，std::condition_variable 是一种重要的同步机制，用于在线程之间协调执行顺序。它通常与 std::unique_lock<std::mutex> 配合使用，实现“等待某个条件成立”的逻辑。
基本概念：条件变量的作用
条件变量允许一个或多个线程挂起（等待），直到接收到另一个线程的通知。这适用于生产者-消费者模型、任务队列等场景。
关键组件：
- std::condition_variable：提供 wait()、notify_one() 和 notify_all() 方法。
- std::mutex 和 std::unique_lock：保护共享数据，并在等待时安全地释放锁。
- 共享的条件判断：比如队列非空、标志位为 true 等。
基本用法示例：生产者-消费者模型
下面是一个简单的例子，演示如何使用 std::condition_variable 实现两个线程间的协作：
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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::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100)); std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx); data_queue.push(i); std::cout << "Produced: " << i << 'n'; lock.unlock(); cv.notify_one(); // 唤醒一个等待的消费者 } { std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx); finished = true; } cv.notify_all(); // 通知所有消费者结束 } void consumer() { while (true) { std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx); // 条件等待：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(); } std::cout << "Consumer exiting.n"; }
主函数启动线程：
int main() { std::thread p(producer); std::thread c(consumer); p.join(); c.join(); return 0; }
wait() 的正确使用方式
cv.wait(lock, predicate) 是推荐写法，其中 predicate 是一个返回 bool 的 Lambda 表达式。它等价于：
while (!predicate()) { cv.wait(lock); }
这种方式避免了虚假唤醒（spurious wakeups）带来的问题，确保只有当条件真正满足时才继续执行。
while (data_queue.empty() && !finished) { cv.wait(lock); }
notify_one() vs notify_all()
注意：调用 notify 不需要持有锁，但为了可读性和避免竞争，有时在解锁前调用更安全。
基本上就这些。掌握条件变量的关键是理解“保护共享状态 + 等待条件 + 发出通知”这一模式。不复杂但容易忽略细节，比如忘记加锁或遗漏条件判断。