c++ condition_variable怎么用 c++线程同步与通信【实例】
condition_variable是C++11引入的线程同步工具，需配合mutex和unique_lock使用，通过wait/notify机制实现条件等待，避免虚假唤醒，典型应用为生产者-消费者模型。
condition_variable 是 C++11 引入的线程同步工具，用于在线程间传递“条件满足”的信号，常配合 std::mutex 和 std::unique_lock 使用。它本身不带状态，不能单独使用，必须和一个共享的布尔条件（比如队列非空、资源就绪）配合，实现“等待某条件成立”这一逻辑。
核心用法：wait + notify 的配对模式
基本流程是：
- 一个或多个线程调用
cond_var.wait(lock, predicate)—— 自动释放锁、挂起等待，并在被唤醒后重新加锁； - 另一个线程修改共享状态后，调用
cond_var.notify_one()或cond_var.notify_all()唤醒等待者； - 被唤醒的线程会重新检查谓词（predicate），只有为 true 才继续执行，避免虚假唤醒。
注意：wait 的谓词必须是可调用对象（lambda、函数指针、函数对象），返回 bool；推荐用 lambda 捕获共享变量，确保检查的是最新状态。
生产者-消费者模型（有界队列）
这是最典型的使用场景：一个线程往队列放数据（生产者），另一个线程取数据（消费者），需协调“队列空”和“队列满”两个条件。
示例关键代码片段：
std::queuedata_queue; std::mutex mtx; std::condition_variable cv_not_empty, cv_not_full; const size_t MAX_SIZE = 5; // 消费者 void consumer() { std::unique_lock<:mutex> lock(mtx); cv_not_empty.wait(lock, [&]{ return !data_queue.empty(); }); // 等非空 int val = data_queue.front(); data_queue.pop(); lock.unlock(); // 处理 val... // 通知生产者：可能有空间了 cv_not_full.notify_one(); } // 生产者 void producer(int val) { std::unique_lock<:mutex> lock(mtx); cv_not_full.wait(lock, [&]{ return data_queue.size() 常见陷阱与注意事项
- 必须用 unique_lock：condition_variable 的 wait 只接受
std::unique_lock<:mutex>，不能用std::lock_guard；- 永远用带谓词的 wait：避免虚假唤醒（spurious wakeup），不要写
wait(lock);后手动检查；- notify 不保证立即唤醒：notify 调用后，等待线程可能稍后才被调度，且 notify 与 wait 无顺序依赖 —— 先 notify 后 wait 可能丢失信号（所以要用 while 循环+谓词）；
notify 应在锁内还是锁外？ 通常锁外更高效（减少临界区时间），但需确保 notify 时共享状态已更新完毕；
- 多个 condition_variable 可共用一把 mutex：如上例中
cv_not_empty和cv_not_full都用同一个mtx。替代方案与补充说明
如果只是简单地等某个标志位变为 true，也可考虑
std::atomic+std::this_thread::yield()，但属于忙等，不推荐；而condition_variable是真正的阻塞等待，系统级休眠，更省资源。C++20 新增了
std::counting_semaphore和std::latch/std::barrier，适用于更特定的同步模式，但condition_variable仍是通用条件等待的主力工具。
notify 应在锁内还是锁外？ 通常锁外更高效（减少临界区时间），但需确保 notify 时共享状态已更新完毕；