C++条件变量如何实现线程通信

在C++中，条件变量（condition variable）是一种用于线程同步的机制，它允许一个或多个线程等待某个条件成立

1. 包含头文件：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>

2. 定义互斥锁（mutex）和条件变量（condition variable）：

std::mutex mtx; // 用于保护共享资源的互斥锁
std::condition_variable cv; // 条件变量
bool ready = false; // 共享资源，表示条件是否成立

3. 编写一个线程函数，该函数将在条件不满足时等待条件变量：

void print_block(int n, char c) {
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx); // 加锁
    while (!ready) { // 当条件不满足时，等待条件变量
        cv.wait(lock); // 释放锁并等待，直到被唤醒
    }
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        std::cout << c;
    }
    std::cout << '\n';
}

4. 编写一个函数，用于改变共享资源，并通知等待的线程条件已满足：

void go() {
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); // 模拟耗时操作
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 加锁
        ready = true; // 改变共享资源，表示条件已满足
    }
    cv.notify_one(); // 唤醒等待的线程
}

5. 在主函数中创建线程并调用这些函数：

int main() {
    std::thread th1(print_block, 50, '*'); // 创建线程1，打印50个星号
    std::thread th2(go); // 创建线程2，改变共享资源并通知线程1

    th1.join(); // 等待线程1结束
    th2.join(); // 等待线程2结束

    return 0;
}

在这个示例中，线程1（print_block）将等待条件变量cv，直到线程2（go）改变共享资源ready并通知它。当条件满足时，线程1将继续执行并打印50个星号。