0

0

C++中的std::condition_variable怎么用?C++线程同步与通信【并发控制】

穿越時空

穿越時空

发布时间:2025-12-25 08:33:08

|

956人浏览过

|

来源于php中文网

原创

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。

c++中的std::condition_variable怎么用?c++线程同步与通信【并发控制】

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。

基本用法:wait + notify 的配合

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:

  • 用 std::unique_lock<:mutex> 包裹共享数据的访问
  • wait 的第二个参数是 lambda 或函数对象,用于检查“醒来后条件是否真满足”(防止虚假唤醒)
  • 不要用普通 while(condition) + sleep 模拟,既浪费 CPU 又不安全

为什么必须用 unique_lock,不能用 lock_guard?

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。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

常见错误写法:red">std::lock_guard<:mutex> lk(mtx); cv.wait(lk, []{...}); // 编译失败

notify_one 和 notify_all 怎么选?

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。

  • 多数情况下优先用 notify_one,更轻量、避免惊群效应
  • notify_all 不等于“全部立即执行”,只是解除阻塞,之后仍要抢锁、重判条件

别忘了异常安全和生命周期管理

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:

  • 确保 notify 线程比 wait 线程活得久,或用 shared_ptr 管理同步对象(较少见)
  • 在析构前手动 notify_all,让所有等待线程有机会退出循环
  • wait 的 lambda 尽量不抛异常;若可能抛,用 try/catch 包住 wait 调用

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。

相关专题

更多
while的用法
while的用法

while的用法是“while 条件: 代码块”,条件是一个表达式,当条件为真时,执行代码块,然后再次判断条件是否为真,如果为真则继续执行代码块,直到条件为假为止。本专题为大家提供while相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

79

2023.09.25

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。

200

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。

187

2025.11.08

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。

980

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。

36

2025.10.17

线程和进程的区别
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。

462

2023.08.10

JavaScript ES6新特性
JavaScript ES6新特性

ES6是JavaScript的根本性升级,引入let/const实现块级作用域、箭头函数解决this绑定问题、解构赋值与模板字符串简化数据处理、对象简写与模块化提升代码可读性与组织性。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。

0

2025.12.24

php框架基础知识汇总
php框架基础知识汇总

php框架是构建web应用程序的架构,提供工具和功能,以简化开发过程。选择合适的框架取决于项目需求和技能水平。实战案例展示了使用laravel构建博客的步骤,包括安装、创建模型、定义路由、编写控制器和呈现视图。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。

1

2025.12.24

Word 字间距调整方法汇总
Word 字间距调整方法汇总

本专题整合了Word字间距调整方法,阅读下面的文章了解更详细操作。

2

2025.12.24

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
10分钟--Midjourney创作自己的漫画
10分钟--Midjourney创作自己的漫画

共1课时 | 0.1万人学习

Midjourney 关键词系列整合
Midjourney 关键词系列整合

共13课时 | 0.8万人学习

AI绘画教程
AI绘画教程

共2课时 | 0.2万人学习

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 2014-2025 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号