条件变量需与互斥锁配合使用,实现线程同步。①包含头文件<condition_variable>并定义std::condition_variable与std::mutex。②等待线程通过wait(lock, predicate)阻塞,避免虚假唤醒。③通知线程修改共享数据后调用notify_one()或notify_all()唤醒等待线程。④生产者-消费者模型示例展示了队列操作与条件变量协同机制。⑤关键点:始终在循环中检查条件、确保通知前已更新数据并释放锁、根据场景选择唤醒方式。正确使用可有效解决多线程同步问题。

在C++多线程编程中,条件变量(std::condition_variable)是实现线程间同步的重要工具之一。它通常与互斥锁(std::mutex)配合使用,用于阻塞一个或多个线程,直到某个特定条件成立。这种机制非常适合生产者-消费者模型、任务队列等场景。
C++中的条件变量定义在 <condition_variable> 头文件中,主要涉及以下两个类:
std::mutex 配合使用。常用成员函数包括:
使用条件变量的标准流程如下:
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condition_variable.wait() 等待条件。notify_one() 或 notify_all()。下面是一个简单的生产者-消费者示例,展示如何使用条件变量进行线程同步:
#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::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
data_queue.push(i);
std::cout << "生产: " << i << "\n";
cv.notify_one(); // 通知消费者
}
{
std::lock_guard<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);
// 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 << "消费: " << value << "\n";
}
if (data_queue.empty() && finished) {
break; // 结束消费
}
lock.unlock();
cv.notify_one(); // 通知生产者可以继续生产(如果需要)
}
}
主函数启动线程:
int main() {
std::thread p(producer);
std::thread c1(consumer);
std::thread c2(consumer);
p.join();
c1.join();
c2.join();
return 0;
}
使用条件变量时需注意以下几点:
基本上就这些。条件变量是C++并发编程的核心工具之一,理解其工作原理和正确使用方式,能有效解决线程同步问题。不复杂但容易忽略细节,比如忘记加锁或遗漏循环判断,都会导致程序出错。
以上就是c++++怎么使用条件变量condition_variable_c++条件变量同步机制详解的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
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