c++怎么使用std::condition_variable实现线程通信_c++ std::condition

c++怎么使用std::condition_variable实现线程通信_c++ std::condition_variable线程通信方法

尼克

发布： 2025-10-13 14:24:01

原创

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std::condition_variable用于线程同步，配合mutex和共享状态实现等待-通知机制。线程通过wait阻塞，直到另一线程修改共享状态并调用notify_one或notify_all唤醒。典型应用包括生产者-消费者模型和线程初始化同步。使用时需定义condition_variable、mutex和共享变量，等待线程加锁后检查条件并调用wait，通知线程修改条件后调用notify。wait会自动释放锁，唤醒后重新获取。lambda条件判断防止虚假唤醒。notify_one唤醒一个线程，适用于点对点通信；notify_all唤醒所有线程，适用于广播场景。关键在于正确配合条件、锁和通知，避免竞态和死锁。

c++怎么使用std::condition_variable实现线程通信_c++ std::condition_variable线程通信方法

在C++中，std::condition_variable 是实现线程间通信的重要工具之一，常配合 std::mutex 和共享状态使用。它允许一个或多个线程等待某个条件成立，而另一个线程在条件满足时通知等待的线程继续执行。

基本原理与使用场景

std::condition_variable 本身不保存状态，它只是“通知”机制。线程通过等待（wait）某个条件变量，直到其他线程调用 notify_one() 或 notify_all() 唤醒它。实际判断是否继续执行，依赖于一个外部的共享变量（通常用 bool 表示状态），这个变量必须被互斥锁保护。

典型应用场景包括：

生产者-消费者模型
主线程启动后等待子线程初始化完成
任务调度中的阻塞与唤醒

基本使用步骤

以下是使用 std::condition_variable 的标准流程：

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定义一个 std::condition_variable 变量
定义一个 std::mutex 和受保护的共享状态（如 bool done）
等待线程锁定 mutex，检查条件，若不满足则调用 wait() 阻塞
通知线程修改共享状态，释放 mutex 后调用 notify_one() 或 notify_all()

代码示例：主线程等待子线程完成任务

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>

std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
bool ready = false;

void worker_thread() {
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); // 模拟工作
{
std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
ready = true;
}
cv.notify_one(); // 通知等待的线程
}

int main() {
std::thread worker(worker_thread);

{
std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
cv.wait(lock, []{ return ready; }); // 等待 ready 为 true
}

std::cout << "任务已完成，主线程继续执行。\n";
worker.join();
return 0;
}

说明：

wait() 内部会自动释放锁，当被唤醒时重新获取锁
使用 lambda 判断条件（[] { return ready; }）可避免虚假唤醒
修改共享变量时必须持有锁，确保线程安全

notify_one 与 notify_all 的区别

notify_one() 唤醒一个等待的线程，适合一对一通信；notify_all() 唤醒所有等待线程，适用于广播场景（如多个消费者等待数据）。注意避免过早 notify，否则可能造成等待线程错过信号。

基本上就这些。掌握 condition_variable 的关键是理解“条件+锁+通知”三者配合，确保逻辑正确、避免死锁和竞态条件。

以上就是c++++怎么使用std::condition_variable实现线程通信_c++ std::condition_variable线程通信方法的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！