0

0

C++的std::condition_variable_any如何配合任意类型的锁使用? (灵活性对比)

裘德小鎮的故事

裘德小鎮的故事

发布时间:2026-02-14 19:01:03

|

373人浏览过

|

来源于php中文网

原创

std::condition_variable_any能接受任意锁类型,因其仅依赖lock()、unlock()、try_lock()接口,满足lockable概念即可;但锁必须已持有、为同一对象且支持引用传递。

c++的std::condition_variable_any如何配合任意类型的锁使用? (灵活性对比)

std::condition_variable_any 为什么能接受任意锁类型

它内部不依赖 std::mutex 的特定接口,只调用锁对象的 lock()unlock()try_lock()(后者仅用于 wait_for/wait_until 的超时路径),所以只要你的锁满足这个“可锁定概念”(Lockable concept),就能传给 waitwait_for 等成员函数。

典型可用类型包括:std::mutexstd::shared_mutexstd::recursive_mutex,甚至自定义锁(只要实现那三个函数且无异常抛出)。

  • 注意:锁对象必须支持拷贝或移动——但实际中你几乎总是传左值引用,所以只需确保它可绑定到 Lock&
  • std::condition_variable 不行,它硬编码依赖 std::mutex::native_handle() 和底层 OS 原语,无法泛化
  • 别误以为“any”意味着能混用不同锁实例——wait 的锁参数和唤醒前持有的锁必须是同一个对象(或至少语义等价),否则行为未定义

wait() 调用时锁必须已持有,且不能提前释放

这是最常踩的坑:wait 不会帮你加锁,它假设你传入的是一个**已成功上锁**的锁对象;进入等待前,它会原子地释放该锁,并在被唤醒后重新获取它。

错误写法:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

std::shared_mutex smtx;
std::condition_variable_any cv;
// ❌ 错误:smtx 未 lock 就传入
cv.wait(smtx, []{ return ready; });

正确做法:

快剪魔方
快剪魔方

AI漫剧高效制作工具

下载
  • 显式调用 smtx.lock_shared()smtx.lock()(取决于你要的锁模式)
  • 把锁对象(不是锁类型!)以引用方式传给 wait
  • 确保 lambda 条件检查与锁的粒度匹配——比如用 shared_mutex 读锁保护的变量,就不能在 wait 中用独占锁去读

shared_mutex + condition_variable_any 的典型协作模式

当你需要多个读者等待某个状态,又允许写者更新该状态时,std::shared_mutex 配合 std::condition_variable_any 是比纯 std::mutex 更细粒度的选择。

关键点:

  • 读者用 lock_shared() 加读锁,调用 cv.wait();此时其他读者仍可进入,但写者会被阻塞
  • 写者用 lock() 加写锁,修改状态后调用 cv.notify_all()(注意:notify 不需要锁,但通常应在锁内完成状态更新和通知,避免丢失唤醒)
  • 不要在 wait 的 lambda 中调用 shared_mutex::try_lock()——这会破坏锁层次,且可能死锁
  • wait_for 在共享锁下仍安全,但超时返回后锁依然有效,你得自己判断是否重试或退出

性能开销比 std::condition_variable 高,别盲目替换

std::condition_variable_any 的通用性是有代价的:每次 wait 都需做类型擦除(通常是堆分配或小型缓冲区),并多一层虚函数或模板间接调用;而 std::condition_variable 直接映射到 futex 或 Windows Event,零额外开销。

所以:

  • 除非你明确需要 shared_mutexrecursive_mutex 或自定义锁,否则坚持用 std::condition_variable + std::mutex
  • 高频等待场景(如每微秒都 wait/notify)要实测对比——any 版本可能慢 2–5 倍
  • 静态分析工具(如 clang-tidy)可能对 condition_variable_any 报告“overly generic”,这不是 bug,但值得确认是否真有必要

真正难处理的从来不是“能不能用”,而是唤醒时机和锁生命周期的耦合——比如 notify 发生在 wait 前,或者锁在 wait 返回后意外被另一个线程释放。这些不会报错,但会让条件变量失效。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
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。

讯飞写作
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

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
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。

相关专题

更多
lambda表达式
lambda表达式

Lambda表达式是一种匿名函数的简洁表示方式,它可以在需要函数作为参数的地方使用,并提供了一种更简洁、更灵活的编码方式,其语法为“lambda 参数列表: 表达式”,参数列表是函数的参数,可以包含一个或多个参数,用逗号分隔,表达式是函数的执行体,用于定义函数的具体操作。本专题为大家提供lambda表达式相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

212

2023.09.15

python lambda函数
python lambda函数

本专题整合了python lambda函数用法详解,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

192

2025.11.08

Python lambda详解
Python lambda详解

本专题整合了Python lambda函数相关教程,阅读下面的文章了解更多详细内容。

58

2026.01.05

硬盘接口类型介绍
硬盘接口类型介绍

硬盘接口类型有IDE、SATA、SCSI、Fibre Channel、USB、eSATA、mSATA、PCIe等等。详细介绍:1、IDE接口是一种并行接口,主要用于连接硬盘和光驱等设备,它主要有两种类型:ATA和ATAPI,IDE接口已经逐渐被SATA接口;2、SATA接口是一种串行接口,相较于IDE接口,它具有更高的传输速度、更低的功耗和更小的体积;3、SCSI接口等等。

1440

2023.10.19

PHP接口编写教程
PHP接口编写教程

本专题整合了PHP接口编写教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

362

2025.10.17

php8.4实现接口限流的教程
php8.4实现接口限流的教程

PHP8.4本身不内置限流功能,需借助Redis(令牌桶)或Swoole(漏桶)实现;文件锁因I/O瓶颈、无跨机共享、秒级精度等缺陷不适用高并发场景。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2217

2025.12.29

java接口相关教程
java接口相关教程

本专题整合了java接口相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

37

2026.01.19

堆和栈的区别
堆和栈的区别

堆和栈的区别:1、内存分配方式不同;2、大小不同;3、数据访问方式不同;4、数据的生命周期。本专题为大家提供堆和栈的区别的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

416

2023.07.18

pixiv网页版官网登录与阅读指南_pixiv官网直达入口与在线访问方法
pixiv网页版官网登录与阅读指南_pixiv官网直达入口与在线访问方法

本专题系统整理pixiv网页版官网入口及登录访问方式,涵盖官网登录页面直达路径、在线阅读入口及快速进入方法说明,帮助用户高效找到pixiv官方网站,实现便捷、安全的网页端浏览与账号登录体验。

76

2026.02.13

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 9.4万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 4.7万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 17.7万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号