C++的互斥鎖(mutex)和條件變量(condition variable)是兩種不同的同步原語,它們各自有不同的用途。互斥鎖主要用于保護共享資源,確保在同一時間只有一個線程可以訪問該資源。而條件變量則用于線程間的通信,允許一個線程等待某個條件成立,同時釋放互斥鎖,讓其他線程有機會執行并改變條件。
雖然互斥鎖和條件變量在某些情況下可以結合使用,但它們并不能相互替代。下面是一個簡單的例子來說明它們的區別和用途:
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
bool ready = false;
void print_id(int id) {
std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
while (!ready) { // 如果條件不滿足,則等待
cv.wait(lck); // 釋放鎖,等待條件變量通知
}
std::cout << "thread " << id << '\n';
}
void go() {
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); // 模擬耗時操作
std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
ready = true; // 改變條件
cv.notify_all(); // 通知所有等待的線程
}
int main() {
std::thread threads[10];
// spawn 10 threads:
for (int i = 0; i < 10; ++i)
threads[i] = std::thread(print_id, i);
std::cout << "10 threads ready to race...\n";
go(); // go!
for (auto &th : threads) th.join();
return 0;
}
在這個例子中,我們創建了10個線程,它們都在等待一個條件(ready
變量)成立。當go
函數被調用時,它改變了ready
變量的值,并通過條件變量通知所有等待的線程。每個線程在收到通知后,都會繼續執行并打印其ID。
從這個例子可以看出,互斥鎖和條件變量在同步和通信方面各有其獨特的作用。互斥鎖用于保護共享資源,而條件變量用于線程間的通信。因此,它們不能相互替代,而應該根據具體需求一起使用。