C++条件变量有哪些使用技巧

C++中的条件变量是一种非常有用的同步原语，它允许线程等待某个条件成立，同时释放互斥锁以便其他线程可以继续执行

1. 使用std::unique_lock和std::condition_variable：在调用std::condition_variable::wait()之前，确保已经创建了一个std::unique_lock对象并锁定了相关的互斥量。这样可以确保在等待条件成立时，互斥量被正确释放。

std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_);
condition_.wait(lock, []{ return condition_; });

2. 避免虚假唤醒：由于操作系统调度等原因，可能会出现虚假唤醒的情况。为了避免这种情况，可以使用循环检查条件是否真正满足，而不是直接跳出循环。

while (!condition_) {
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_);
    condition_.wait(lock);
}

3. 使用std::cv_status检查等待状态：在唤醒等待的线程后，可以使用std::condition_variable::wait_for()或std::condition_variable::wait_until()函数检查线程是否应该继续执行。这些函数返回一个std::cv_status枚举值，可以根据返回值判断线程是否因超时而返回。

std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_);
if (condition_.wait_for(lock, std::chrono::seconds(1)) == std::cv_status::timeout) {
    // 处理超时情况
} else {
    // 条件已满足，继续执行
}

4. 使用std::condition_variable::notify_one()和std::condition_variable::notify_all()：当条件满足时，可以使用这两个函数唤醒等待的线程。notify_one()只唤醒一个等待的线程，而notify_all()会唤醒所有等待的线程。注意，唤醒线程后，它们需要重新获取互斥量并检查条件是否满足。

{
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_);
    condition_ = true;
    condition_.notify_one(); // 或 condition_.notify_all();
}

// 在其他线程中
std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_);
condition_.wait(lock, []{ return condition_; });

5. 减少锁的持有时间：在调用std::condition_variable::wait()之前，尽量将需要保护的数据操作集中在一个作用域内，以减少锁的持有时间。这样可以降低其他线程等待锁的时间，提高程序性能。

6. 使用std::shared_mutex允许多个线程同时读取：如果你的条件变量用于保护共享数据，并且允许多个线程同时读取数据，可以使用std::shared_mutex代替std::mutex。这样，在读取数据的线程可以持有共享锁，而写入数据的线程需要持有独占锁。

总之，在使用C++条件变量时，需要注意避免虚假唤醒、合理使用锁和条件变量、减少锁的持有时间等技巧，以提高程序的性能和可靠性。