C++条件变量如何简化代码结构 - 问答

C++中的条件变量（condition variable）是一种同步原语，用于在多线程环境中实现线程间的等待和通知机制

避免使用复杂的嵌套锁和条件语句：当使用多个锁和条件语句时，代码可能变得难以理解和维护。通过使用条件变量，可以将这些逻辑简化为一个或两个同步点，从而提高代码的可读性。

示例：

// 使用多个锁和条件语句
std::mutex mtx1, mtx2;
std::condition_variable cv1, cv2;
bool ready = false;

// 线程1
{
    std::unique_lock<std::mutex> lock1(mtx1);
    cv1.wait(lock1, [] { return ready; });
    // 处理数据
}

// 线程2
{
    std::unique_lock<std::mutex> lock2(mtx2);
    ready = true;
    cv2.notify_one();
}

使用条件变量后：

std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
bool ready = false;

// 线程1
{
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
    cv.wait(lock, [] { return ready; });
    // 处理数据
}

// 线程2
{
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
    ready = true;
    cv.notify_one();
}

使用std::future和std::promise进行线程间通信：std::future和std::promise提供了一种更简洁的方法来实现线程间的同步和数据传递。通过使用这些工具，可以避免显式地使用锁和条件变量。

示例：

// 使用std::future和std::promise
std::promise<void> prom;
std::future<void> fut = prom.get_future();

std::thread t([&] {
    // 等待数据
    fut.wait();
    // 处理数据
});

// 设置数据
prom.set_value();

t.join();

总之，条件变量可以帮助您简化多线程代码，使其更易于理解和维护。在实际编程中，应根据具体场景选择合适的同步原语，如条件变量、互斥锁、std::future和std::promise等。

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