std::condition_variable必须与std::mutex配合使用,且wait需用std::unique_lock而非std::lock_guard;notify_one唤醒至少一个等待线程,notify_all唤醒所有,均需条件重检以防虚假唤醒。
std::condition_variable 用来让线程等待某个条件成立,它本身不带锁,必须和 std::mutex 配合使用——这是最常被忽略的关键点。
一个线程调用 wait() 进入阻塞,另一个线程修改共享状态后调用 notify_one() 或 notify_all() 唤醒它。但 wait() 必须在持有互斥锁的前提下调用,且内部会自动释放锁并挂起;被唤醒后又自动重新获取锁,再继续执行。
典型写法:
因为 wait() 要求锁对象支持“临时释放并重新获取”,而 std::lock_guard 不提供 unlock() 接口,std::unique_lock 支持。这是语法硬性要求,编译器会直接报错。
常见错误写法:std::lock_guard<:mutex> lk(mtx); cv.wait(lk, []{...}); // 编译失败
notify_one 唤醒**至少一个**正在 wait 的线程(具体哪个由系统调度决定),适合“一个任务只需一个消费者处理”的场景,比如生产者-消费者中一个新任务来了,唤醒一个空闲工作线程即可。
notify_all 唤醒所有等待线程,适合“状态变化影响所有观察者”的情况,比如全局开关关闭、资源批量就绪等。但注意:被唤醒的线程仍需再次检查条件,因为可能多个线程同时竞争并发现条件已失效。
如果等待线程在 wait 中被中断(如线程被 joinable 后销毁),或 notify 线程提前退出导致 condition_variable 析构,行为未定义。所以:
基本上就这些。用熟了就是三步:加锁 → 判条件 → wait 或操作 → 解锁 → notify。不复杂但容易忽略细节。