C++怎么使用条件变量std::condition_variable_C++线程同步条件变量用法示例

尼克

发布时间：2025-10-22 21:22:02

958人浏览过

来源于php中文网

原创

std::condition_variable用于线程同步，需与std::mutex配合使用，通过wait阻塞线程、notify唤醒线程，适用于生产者-消费者等场景，使用时应结合谓词防止虚假唤醒。

c++怎么使用条件变量std::condition_variable_c++线程同步条件变量用法示例

在C++多线程编程中，std::condition_variable 是用于线程间同步的重要工具之一。它通常与 std::mutex 配合使用，用来阻塞一个或多个线程，直到某个条件成立才被唤醒继续执行。

1. 基本原理和使用场景

std::condition_variable 本身不保存状态，它的作用是让线程等待某个“条件”为真。当条件未满足时，线程调用 wait() 进入阻塞；当其他线程改变了共享数据并通知时，等待的线程被唤醒并重新检查条件。

典型使用场景包括：

生产者-消费者模型
任务队列的线程池
等待异步操作完成

2. 核心成员函数说明

常用方法：

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；

Pixlr

Pixlr是一款2008年推出的在线图片编辑和AI图片处理工具，目前已推出AI 图像生成器、AI 生成填充、AI 删除背景、AI 删除对象和 AI 图像扩展等现代 AI 工具。

下载

wait(std::unique_lock<:mutex>& lock)：释放锁并阻塞线程，直到被 notify 唤醒
wait(std::unique_lock<:mutex>& lock, Predicate pred)：带条件判断的 wait，更安全
notify_one()：唤醒一个等待线程
notify_all()：唤醒所有等待线程

3. 使用示例：生产者-消费者模型

下面是一个完整的 C++ 示例，演示如何使用 std::condition_variable 实现线程同步：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

std::queue data_queue;
std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
bool finished = false;

// 生产者函数
void producer() {
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
        std::unique_lock lock(mtx);
        data_queue.push(i);
        std::cout << "生产: " << i << "\n";
        lock.unlock();
        cv.notify_one(); // 通知一个消费者
    }

    // 生产结束
    {
        std::lock_guard lock(mtx);
        finished = true;
    }
    cv.notify_all(); // 唤醒所有等待线程
}

// 消费者函数
void consumer(int id) {
    while (true) {
        std::unique_lock lock(mtx);

        // 等待条件：队列非空 或 生产结束
        cv.wait(lock, [] { 
            return !data_queue.empty() || finished; 
        });

        // 处理剩余数据
        if (!data_queue.empty()) {
            int value = data_queue.front();
            data_queue.pop();
            std::cout << "消费者 " << id << " 消费: " << value << "\n";
        }

        // 如果已完成且无数据，退出
        if (finished && data_queue.empty()) {
            break;
        }

        lock.unlock();
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(50)); // 模拟处理时间
    }
    std::cout << "消费者 " << id << " 结束。\n";
}

int main() {
    std::thread p(producer);
    std::thread c1(consumer, 1);
    std::thread c2(consumer, 2);

    p.join();
    c1.join();
    c2.join();

    return 0;
}

4. 关键注意事项

使用 std::condition_variable 时需要注意以下几点：

必须配合 std::unique_lock<:mutex> 使用，不能用 lock_guard
wait 调用会自动释放锁，唤醒后会重新获取锁
建议使用带谓词（predicate）的 wait 形式，防止虚假唤醒导致问题
每次修改共享数据后，记得调用 notify_one 或 notify_all

基本上就这些。掌握 condition_variable 对编写健壮的多线程程序非常关键，尤其是在需要等待特定条件发生的场景下。

c++如何实现命令模式 c++设计模式之Command【实例】

c++中如何实现线程池_c++高性能线程池任务队列实现步骤【实例】

C++怎么实现多态 C++虚函数表工作机制深度剖析【原理】

C++ future和promise C++ 异步编程结果传递【并发编程】

C++ type_traits是什么 C++模板元编程类型特性判断【元编程】

相关标签:

工具 ai c++ ios stream red 成员函数线程多线程异步

本站声明：本文内容由网友自发贡献，版权归原作者所有，本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容，请联系admin@php.cn

上一篇：c++中inline内联函数有什么作用_c++ inline函数性能与使用说明下一篇：c++20的三路比较运算符<=>怎么用_c++20三路比较运算符用法详解

作者最新文章

Linux怎么查看内存使用 Linux查询内存剩余及占用分析【详解】

2026-01-26 09:10

MAC怎么设置程序全屏_MAC窗口全屏与退出全屏快捷键【小白入门】

2026-01-26 09:19

c++中如何生成随机数_c++ rand与srand用法【指南】

2026-01-26 09:19

iphone日历总有垃圾广告怎么办_苹果手机清除日历弹窗【清理】

2026-01-26 09:21

iQOO手机怎么开启双WiFi加速_iQOO网络加速设置教程【诀窍】

2026-01-26 09:23

BIOS设置丢失？CMOS电池耗尽或重置异常【配置还原】

2026-01-26 09:24

OPPO手机充电慢是怎么回事 OPPO手机无法快充的原因与解决办法【一文搞懂】

2026-01-26 09:27

C++怎么保留两位小数 C++控制输出精度iomanip使用教程【格式】

2026-01-26 09:31

Linux怎么统计文件行数 Linux计算文件字数wc命令用法【技巧】

2026-01-26 09:41

电脑怎么禁止程序联网？在电脑防火墙中设置应用访问权限【教程】

2026-01-26 09:43

热门AI工具

DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

AI 编程开发 AI 聊天问答

豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

AI 编程开发 AI大模型

通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

AI 编程开发 Agent智能体

腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文档处理 AI 聊天问答

文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人，通过对话可以生成各种形式的内容。

AI 编程开发 AI 文本写作

讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具，可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

AI 文本写作中文写作

即梦AI

一站式AI创作平台，免费AI图片和视频生成。

图片拼接图画生成

ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序，ChatGPT不单是聊天机器人，还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

AI 编程开发 AI 文本写作

智谱清言 - 免费全能的AI助手

AI 编程开发 Agent智能体

相关专题

线程和进程的区别

线程和进程的区别：线程是进程的一部分，用于实现并发和并行操作，而线程共享进程的资源，通信更方便快捷，切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

502

2023.08.10

Python 多线程与异步编程实战

本专题系统讲解 Python 多线程与异步编程的核心概念与实战技巧，包括 threading 模块基础、线程同步机制、GIL 原理、asyncio 异步任务管理、协程与事件循环、任务调度与异常处理。通过实战示例，帮助学习者掌握如何构建高性能、多任务并发的 Python 应用。

166

2025.12.24

java多线程相关教程合集

本专题整合了java多线程相关教程，阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

2026.01.21

C++多线程相关合集

本专题整合了C++多线程相关教程，阅读专题下面的的文章了解更多详细内容。

2026.01.21

Python 自然语言处理（NLP）基础与实战

本专题系统讲解 Python 在自然语言处理（NLP）领域的基础方法与实战应用，涵盖文本预处理（分词、去停用词）、词性标注、命名实体识别、关键词提取、情感分析，以及常用 NLP 库（NLTK、spaCy）的核心用法。通过真实文本案例，帮助学习者掌握使用 Python 进行文本分析与语言数据处理的完整流程，适用于内容分析、舆情监测与智能文本应用场景。

2026.01.27