std:: condition_variable

std::condition_variable 是一种同步原语，需与 std::mutex 配合使用，用于阻塞一个或多个线程，直到另一个线程既修改了共享变量（即 条件 ）又通知了该 std::condition_variable 。

打算修改共享变量的线程必须：

1. 获取一个 std::mutex （通常通过 std::lock_guard ）。
2. 在持有锁期间修改共享变量。
3. 在 std::condition_variable 上调用 notify_one 或 notify_all （可在释放锁之后执行）。

即使共享变量是原子类型，也必须在持有互斥锁时进行修改，以 正确 地将修改发布给等待线程。

任何打算等待 std::condition_variable 的线程必须：

1. 获取用于保护共享变量的互斥锁上的 std:: unique_lock < std:: mutex > 。
2. 执行以下操作之一：

1. 检查条件，以防它已被更新并通知。
2. 在 std::condition_variable 上调用 wait 、 wait_for 或 wait_until （原子地释放互斥锁并暂停线程执行，直到条件变量被通知、超时到期或发生 伪唤醒 ，然后在返回前原子地获取互斥锁）。
3. 检查条件，如果不满足则恢复等待。

或者：

1. 使用 wait 、 wait_for 和 wait_until 的谓词重载版本，它们执行相同的三个步骤。

std::condition_variable 仅能与 std:: unique_lock < std:: mutex > 配合使用，这种设计在某些平台上能实现最高效率。 std::condition_variable_any 则提供了可与任何 BasicLockable 对象（例如 std::shared_lock ）配合使用的条件变量。

条件变量允许并发调用 wait 、 wait_for 、 wait_until 、 notify_one 和 notify_all 成员函数。

类 std::condition_variable 属于 标准布局类型 。它不满足 可复制构造 、 可移动构造 、 可复制赋值 或 可移动赋值 的要求。

嵌套类型

成员函数

示例

#include <condition_variable>
#include <iostream>
#include <mutex>
#include <string>
#include <thread>
std::mutex m;
std::condition_variable cv;
std::string data;
bool ready = false;
bool processed = false;
void worker_thread()
{
    // 等待主线程发送数据
    std::unique_lock lk(m);
    cv.wait(lk, []{ return ready; });
    // 等待结束后，我们持有锁
    std::cout << "Worker thread is processing data\n";
    data += " after processing";
    // 将数据传回主线程
    processed = true;
    std::cout << "Worker thread signals data processing completed\n";
    // 在通知前手动解锁，避免唤醒等待线程后其再次阻塞（详见 notify_one）
    lk.unlock();
    cv.notify_one();
}
int main()
{
    std::thread worker(worker_thread);
    data = "Example data";
    // 向工作线程发送数据
    {
        std::lock_guard lk(m);
        ready = true;
        std::cout << "main() signals data ready for processing\n";
    }
    cv.notify_one();
    // 等待工作线程完成
    {
        std::unique_lock lk(m);
        cv.wait(lk, []{ return processed; });
    }
    std::cout << "Back in main(), data = " << data << '\n';
    worker.join();
}

main() signals data ready for processing
Worker thread is processing data
Worker thread signals data processing completed
Back in main(), data = Example data after processing

参见