當某個執行緒持有這把鎖的時候(就是所謂的加鎖)，那麼這個執行緒是獨佔所有的資源，這裡的資源指的是執行的許可權，其他要搶奪資源的執行緒都不得不等待。在很多情況下，這都容易適用，但是有些情況下，卻會產生一些異常情況。

在生產消費者模型當中，肯定都會用到互斥鎖的機制的，當生產者往佇列中放資料的瞬間，消費者是不能取資料的，那這時候可能會碰見一個問題，如果生成者因為某些原因，放資料過慢，但是消費者取資料很快，當佇列中沒有資料了，消費者還去取的話，就會發生異常情況。有些人可能會說，加個條件判斷一下佇列是否為空不就可以了。

這個肯定是當然可以的，但是在佇列依舊沒有資料的這一段時間，是要不斷的迴圈判斷這個條件，CPU肯定是會飆升的，浪費了很多不必要的資源。

這時候我們設想，能否設計這樣的一種機制，如果在佇列沒有資料的時候，消費者執行緒能一直阻塞在那裡，等待著別人給它喚醒，在生產者往佇列中放入資料的時候通知一下這個等待執行緒，喚醒它，告訴它可以來取資料了。

於是多執行緒中的條件變數就橫空出世！

條件變數是多執行緒資料同步的一種操作，不管是用哪種框架，哪種語言實現多執行緒的功能，條件變數都是不得不考慮的一種情況。C++中提供了#include <condition_variable>標頭檔案，裡面就包含了條件變數的相關類。其中有兩個非常重要的介面，wait()和notify_one()，wait()可以讓執行緒陷入休眠狀態，意思就是不幹活了，notify_one()就是喚醒真正休眠狀態的執行緒，開始幹活了。當然還有notify_all()這個介面，顧名思義，就是通知所有正在等待的執行緒，起來幹活了。

以下是程式碼的實現部分

#include <iostream>
#include <deque>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
using namespace std;
 
deque<int> q;
mutex mt;
condition_variable cond;
 
void thread_producer()
{
  int count = 10;
  while (count > 0)
  {
    unique_lock
 
<mutex> unique(mt);
    q.push_front(count);
    unique.unlock();
    cout << "producer a value: " << count << endl;
    cond.notify_one();
    this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1));
    count--;
  }
}
 
void thread_consumer()
{
  int data = 0;
  while (data != 1)
  {
    unique_lock<mutex> unique(mt);
    while (q.empty())
      cond.wait(unique);
    data = q.back();
    q.pop_back();
    cout << "consumer a value: " << data << endl;
    unique.unlock();
  }
}
 
int main()
{
  thread t1(thread_consumer);
  thread t2(thread_producer);
  t1.join();
  t2.join();
  return 0;
}

生產者：首先生產者利用unique_lock來加鎖，然後將生產的資料放入佇列，列印，解鎖，一旦解鎖之後，消費者獲得了執行機會。

消費者：另一方面消費者就會通過unique_lock獲得控制權，也就是獲得鎖，然後判斷佇列為空的話就一直盜用wait()函式阻塞在那裡，等待其他執行緒來喚醒它。而阻塞該執行緒時，該函式會自動解鎖，允許其他執行緒執行。

生產者：再次回到生產者這裡，生產者執行緒利用利用條件變數cond.notify_one()來通知阻塞的執行緒起來幹活了。

消費者：阻塞在那裡的消費者執行緒一旦得到notify喚醒，該函式取消阻塞並獲取鎖，然後取出佇列中的資料，並列印，最後解鎖。

生產者：再次回到生產者，然後生產者休眠1秒，這裡休眠是為了模擬生產者生產慢的情況，實際開發的時候不要去休眠。最後減一，進入下一次生產。

以上就是利用條件變數來實現生產消費者模型，這個會大大降低CPU的佔有率，當然代價就是程式設計稍微有點麻煩，但與這優化程式來比，這肯定是值的。

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