C++11条件变量详解
2023-06-23 10:37:00
深夜i
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C++11
条件变量
同步
多线程
互斥锁
C++11中引入了条件变量的概念，用于实现多线程编程中的线程同步。条件变量是一种对象，它可以阻塞一个或多个线程，直到另一个线程为某一条件发出信号。
C++11中的条件变量主要由以下三个函数组成：
1. `std::condition_variable`：条件变量类，用于实现线程同步。
2. `std::condition_variable_any`：通用条件变量，可以使用不同的互斥量实现线程同步。
3. `std::notify_one()`和`std::notify_all()`：用于唤醒被条件变量阻塞的线程。
使用条件变量需要结合互斥量进行使用，用于保证在多线程环境下资源的互斥访问。实现条件变量主要分为等待和通知两部分，具体的步骤如下：
等待：
1. 线程加锁，获取互斥量。
2. 使用条件变量等待。
3. 当等待条件变量的线程被唤醒时，线程解锁互斥量。
通知：
1. 线程加锁，获取互斥量。
2. 修改条件变量对应的共享变量。
3. 使用`notify_one()`或`notify_all()`函数唤醒对应的线程。
在使用条件变量时需要注意以下几点：
1. 条件变量必须与互斥量一起使用。
2. 通过条件变量等待的线程必须在互斥量上等待，否则会导致死锁。
3. `notify_one()` 和`notify_all()`函数只唤醒等待同一条件的线程。
4. 在使用条件变量前需要保证条件的正确性，否则可能会导致死锁或重复等待。
总之，在多线程编程中，合理使用条件变量可以有效地避免同步问题，增强程序的稳定性和可靠性。此外，C++11中还提供了其他实现线程同步的工具，如`std::latch`和`std::barrier`等，可以根据具体需求进行选择使用。
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