std::condition_variable 和 std::condition_variable_any 有什么区别？答案

【问题标题】：What is the difference between std::condition_variable and std::condition_variable_any?std::condition_variable 和 std::condition_variable_any 有什么区别？
【发布时间】：2012-01-06 13:14:16
【问题描述】：

我可能遗漏了一些明显的东西，但我看不出std::condition_variable 和std::condition_variable_any 之间有什么区别。为什么我们都需要？

【问题讨论】：

标签： c++ multithreading c++11 std condition-variable

【解决方案1】：

区别在于wait() 函数的参数。 std::condition_variable 中的所有等待函数都采用std::unique_lock<std::mutex>& 类型的锁定参数，而std::condition_variable_any 的等待函数都是模板，并采用Lockable& 类型的锁定参数，其中Lockable 是模板参数。

这意味着std::condition_variable_any 可以使用用户定义的互斥锁和锁类型，以及boost::shared_lock 之类的东西——任何具有lock() 和unlock() 成员函数的东西。

例如

std::condition_variable_any cond;
boost::shared_mutex m;

void foo() {
    boost::shared_lock<boost::shared_mutex> lk(m);
    while(!some_condition()) {
        cond.wait(lk);
    }
}

从 C++20 开始，condition_variable_any 还支持新 jthread 类的停止标记。这意味着如果您有这种类型的条件变量，如果发出停止请求，它将放弃互斥锁，而无需编写额外的轮询代码。由于某些导致“竞争、死锁和未定义行为”的技术原因，此功能不适用于 condition_variable。

void testInterruptibleCVWait()
{
    bool ready = false;
    std::mutex readyMutex;
    std::condition_variable_any readyCV;

    std::jthread t([&ready, &readyMutex, &readyCV] (std::stop_token st)
    {
        while (...)
        {

            ...
            {
                std::unique_lock lg{readyMutex};
                readyCV.wait_until(lg, [&ready] {return ready; }, st);
                // also ends wait on stop request for st
            }
            ...
        }
   });
...
} // jthread destructor signals stop request and therefore unblocks the CV wait and ends the started thread

详见文档：

std::condition_variable documentation

std::condition_variable_any documentation 并特别查看 wait、wait_for 和 wait_until 成员函数，它们现在支持 jthread 上的停止请求。

或查看latest jthread and stop token C++20 proposal revision

【讨论】：

【解决方案2】：

std::condition_variable 更专业，因此在您不需要std::condition_variable_any 的灵活性时可以更高效。

来自 N3290 §30.5[thread.condition]/1

condition_variable 类提供只能等待unique_lock<mutex> 类型的对象的条件变量，允许最大在某些平台上的效率。 condition_variable_any 类提供了一个通用条件变量可以等待用户提供的锁类型的对象。

实际上，在 LLVM 的 libc++ 中，condition_variable_any 是在 shared_mutex 上使用更专业的 condition_variable（它使用 pthread_cond_t）实现的。

【讨论】：

谢谢。这让我快疯了。我只是看不到它。