std::condition_variable 配合 mutex 实现线程同步，避免轮询。生产者加锁入队后 notify，消费者 wait 满足条件后处理数据，使用谓词防止虚假唤醒，notify_one 唤醒单个线程，notify_all 用于广播状态。
在c++多线程编程中，std::condition_variable 是实现线程间同步的重要工具。它通常配合 std::mutex 使用，用于让一个或多个线程等待某个特定条件成立后再继续执行。这种机制避免了轮询带来的资源浪费，提高了程序效率。
基本使用步骤
要正确使用 std::condition_variable，需遵循以下核心流程：
- 使用 std::unique_lock<:mutex> 锁定共享数据
- 在等待线程中调用 wait() 方法，自动释放锁并阻塞
- 在条件满足的线程中调用 notify_one() 或 notify_all()
- 被唤醒的线程重新获取锁，继续执行
简单生产者-消费者示例
下面是一个典型的使用场景：一个生产者线程向队列添加数据，一个消费者线程等待并处理数据。
#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(); // 唤醒一个等待线程 } { std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx); finished = true; } cv.notify_one(); } void consumer() { while (true) { std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx); // 等待条件：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(); } }
主函数启动两个线程：
立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；
int main() { std::thread p(producer); std::thread c(consumer); p.join(); c.join(); return 0; }
wait 的两种形式
cv.wait(lock) 会一直阻塞直到被 notify 唤醒，然后重新获取锁。但这样可能产生虚假唤醒（spurious wakeup），所以推荐使用带谓词的版本：
cv.wait(lock, []{ return !data_queue.empty(); });
这个版本会自动检查条件，若不满足则继续等待，无需手动循环判断。
notify_one 与 notify_all 区别
- notify_one()：唤醒至少一个等待线程，适用于单一任务分配场景
- notify_all()：唤醒所有等待线程，适用于广播状态变化（如终止信号）
注意：notify 调用本身不释放锁，通常应在持有锁时调用，以确保状态更新对等待线程可见。
基本上就这些。掌握 condition_variable 的关键是理解“锁 + 条件变量 + 状态标志”的组合模式，合理使用谓词等待避免逻辑错误。