在 C++ 中，std::condition_variable 类提供了一种条件变量，可以用于线程间的同步。它常与 std::mutex 和 std::unique_lock 或 std::lock_guard 结合使用。
当一个线程需要等待另一个线程完成某个操作时，可以使用条件变量。这里有两个主要的函数：wait() 和 notify_one() / notify_all()。
wait(): 当一个线程调用 cond_var.wait(lock, [&](){ return condition; }) 时，该线程会释放锁并等待条件变量 cond_var 被通知。一旦收到通知，线程将重新获取锁并检查条件是否满足。如果条件满足，则继续执行；否则，线程将再次等待通知。notify_one() / notify_all(): 当另一个线程完成操作并更改条件时，它可以调用 cond_var.notify_one() 或 cond_var.notify_all() 来通知等待的线程。notify_one() 只唤醒一个等待的线程，而 notify_all() 唤醒所有等待的线程。下面是一个简单的示例，展示了如何使用条件变量实现生产者-消费者模型：
#include<iostream>#include<thread>#include<queue>#include <mutex>#include<condition_variable>std::queue<int> data_queue;std::mutex mtx;std::condition_variable cond_var;const int max_queue_size = 5;void producer() { for (int i = 0; i < 20; ++i) { std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx); cond_var.wait(lock, [] { return data_queue.size() < max_queue_size; }); // 等待队列未满 data_queue.push(i); std::cout << "Produced: " << i << std::endl; lock.unlock(); cond_var.notify_one(); // 通知消费者 }}void consumer() { while (true) { std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx); cond_var.wait(lock, [] { return !data_queue.empty(); }); // 等待队列非空 if (data_queue.front() == 19) break; // 特殊情况：生产者已完成生产 int value = data_queue.front(); data_queue.pop(); std::cout << "Consumed: "<< value<< std::endl; lock.unlock(); cond_var.notify_one(); // 通知生产者 }}int main() { std::thread prod(producer); std::thread cons(consumer); prod.join(); cons.join(); return 0;}在这个示例中，我们使用条件变量 cond_var 在生产者和消费者线程之间进行同步。生产者线程在队列未满时生产数据，并通知消费者线程。消费者线程在队列非空时消费数据，并通知生产者线程。
