condition_variable wait()，notify_one() ，cv.wait(lock, []{ return ready； })；

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条件变量（condition_variable）是C++多线程中一种线程同步机制，用于实现线程间的协调与等待通知。

简单地说：

一个或多个线程可以通过条件变量等待某个条件（状态）满足。
其他线程改变状态后，利用条件变量通知等待中的线程继续执行。

🚩 条件变量工作原理（通俗版）：

想象一个场景：

主线程在等待一个事件发生，但不知道事件何时发生；
子线程负责做一些工作，并在完成后通知主线程：“你可以继续了！”

这种通知与等待机制就是条件变量的用途。

一、为什么要用条件变量？

避免了线程间主动轮询造成的CPU浪费。
提供线程间精准的通知机制。
通常与**互斥锁（mutex）**结合使用，安全且高效。

二、`std::condition_variable`关键API

函数	作用
`wait()`	等待条件满足，未满足时线程休眠
`notify_one()`	唤醒一个等待的线程
`notify_all()`	唤醒所有等待的线程

示例：

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

二、`cv.wait()`的详细解释：

典型用法：

std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
cv.wait(lock, []{ return ready; });

这行代码做了以下几件事：

① 为什么要传入锁 (`lock`)？

条件变量需要配合mutex使用，以保证检查条件和等待是一个原子操作。
传入的锁必须已经被当前线程锁定。

执行过程（一步一步细讲）：

第一步：进入wait()时

检查条件ready：
- 若满足（true）：直接返回（无等待）。
- 若不满足（false）：
  - 自动释放锁，让其他线程可以访问受保护的资源。
  - 当前线程进入休眠状态等待通知。

第二步：释放锁，进入等待

当线程进入等待时，自动释放锁，其他线程可以进入临界区。

此时，线程处于阻塞状态，等待通知。

第二步：接收到通知时

被其他线程调用notify_one()或notify_all()唤醒后，线程会自动再次尝试加锁：
- 成功获得锁后，重新检查条件：
  - 如果ready条件满足，wait()返回，线程继续执行；
  - 若条件未满足，再次释放锁，继续等待。

三、notify_one()/notify_all() 如何使用？

notify_one()通知一个等待线程。
notify_all()通知所有等待线程。

通常：

{
  std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
  ready = true; // 修改条件
}
cv.notify_one(); // 通知等待线程

⚠️注意：必须先解锁，再通知！
这样等待的线程才能顺利重新加锁，检查条件继续执行。

三、一个完整的条件变量使用例子（经典示例）：

下面用完整代码再次说明一下：

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

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

void worker_thread() {
    std::cout << "[子线程]: 执行中...\n";
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
        ready = true;  // 设置条件为true
        std::cout << "[子线程]: 执行完毕，通知主线程\n";
    }
    cv.notify_one(); // 通知主线程
}

int main() {
    std::thread worker(worker_thread);

    std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
    std::cout << "[主线程]: 等待子线程通知...\n";

    cv.wait(lock, [] { return ready; });  // 核心在这里

    std::cout << "[主线程]: 收到子线程通知，继续执行\n";

    worker.join();
    return 0;
}

🚩 条件变量`wait`到底怎么处理锁的？

用伪代码直观表达：

// 下面这个伪代码展示了 cv.wait(lock, predicate) 的本质：
void wait(lock, predicate) {
    while (!predicate()) {  // 条件是否满足？
        unlock(lock);       // 如果不满足，解锁mutex并等待
        wait_for_notification(); // 睡眠等待通知
        lock(lock);         // 被唤醒后，重新加锁mutex
    }
}