如何使用C++11的两个线程连续打印12 12 12......

原代码存在的问题 #

• func1没有等待逻辑，会持续抢占锁疯狂打印"1"，仅靠修改flag和通知无法和func2形成交替执行，最终输出会是大量"1"夹杂少量"2"，完全不符合预期。
• func2打印完成后未修改flag状态，后续等待逻辑会出现异常，无法稳定触发交替。

修正后的实现代码 #

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

using namespace std;

mutex m;
condition_variable cv;
// flag为false时，执行打印"1"的线程；flag为true时，执行打印"2"的线程
bool flag = false;

void print1()
{
    while (true)
    {
        unique_lock<mutex> lock(m);
        // 等待直到允许打印"1"的条件成立
        cv.wait(lock, []{ return !flag; });
        cout << "1";
        // 更新状态，通知打印"2"的线程可以执行
        flag = true;
        cv.notify_one();
    }
}

void print2()
{
    while (true)
    {
        unique_lock<mutex> lock(m);
        // 等待直到允许打印"2"的条件成立
        cv.wait(lock, []{ return flag; });
        cout << "2 ";
        // 更新状态，通知打印"1"的线程可以执行
        flag = false;
        cv.notify_one();
    }
}

int main()
{
    thread t1(print1);
    thread t2(print2);

    t1.join();
    t2.join();

    return 0;
}

关键实现要点 #

• 条件变量的规范使用：两个线程都通过cv.wait()等待自身的执行条件，wait()会自动释放锁并阻塞，直到条件满足时重新获取锁，避免了手动解锁时机错误导致的问题。
• 状态同步机制：每个线程完成打印后，必须修改flag状态并通知对方线程，确保执行权在两个线程之间交替传递。
• 锁的生命周期管理：用unique_lock自动管理锁的获取和释放，保证在等待、打印、修改状态的整个过程中，锁的状态正确，避免并发修改共享变量flag导致的逻辑混乱。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者praveen