Rust中的条件变量详解（使用Condvar的wait方法实现线程同步）

什么是Condvar？

Condvar（条件变量）通常与 Mutex（互斥锁）配合使用。它的主要作用是让一个或多个线程在某个共享状态未达到预期时进入等待状态，而另一个线程在修改了该状态后可以唤醒等待的线程。

在Rust中，Condvar::wait 方法会原子地释放关联的 Mutex 并使当前线程进入阻塞状态，直到被其他线程通过 notify_one 或 notify_all 唤醒。唤醒后，wait 会重新获取 Mutex 锁并返回。

基本用法示例

下面是一个简单的例子：主线程启动一个工作线程，工作线程完成任务后通过 Condvar 通知主线程。

use std::sync::{Arc, Mutex, Condvar};use std::thread;fn main() {    let pair = Arc::new((Mutex::new(false), Condvar::new()));    let pair2 = Arc::clone(&pair);    // 启动工作线程    let handle = thread::spawn(move || {        let (lock, cvar) = &*pair2;        let mut started = lock.lock().unwrap();        *started = true;        // 通知等待的线程        cvar.notify_one();    });    // 主线程等待工作线程完成    let (lock, cvar) = &*pair;    let mut started = lock.lock().unwrap();    while !*started {        // 调用 wait 方法，释放锁并等待通知        started = cvar.wait(started).unwrap();    }    println!("工作已完成！");    handle.join().unwrap();}

深入理解 wait 方法

wait 方法的签名如下：

pub fn wait<'a, T>(    &self,    guard: MutexGuard<'a, T>) -> LockResult<MutexGuard<'a, T>>

它接收一个 MutexGuard（即已加锁的互斥体），并返回一个新的 MutexGuard。关键点在于：wait 在阻塞前会自动释放锁，在被唤醒后会重新获取锁。这保证了在等待期间其他线程可以修改共享数据。

需要注意的是，由于存在“虚假唤醒”（spurious wakeup）的可能性（即使没有调用 notify 也可能被唤醒），因此 wait 通常应放在 while 循环中检查条件，而不是 if 语句。

常见误区与最佳实践

• 不要忘记循环检查条件：避免因虚假唤醒导致逻辑错误。
• 始终与 Mutex 配合使用：Condvar 本身不保护数据，必须与 Mutex 一起保护共享状态。
• 合理选择 notify_one 还是 notify_all：如果只有一个线程需要被唤醒，使用 notify_one 更高效。

总结

通过本文，我们学习了 Rust 中 Condvar 的 wait 方法如何用于 Rust多线程同步。掌握 Rust Condvar 和 条件变量 的使用，是编写高效、安全并发程序的关键一步。记住：正确使用 wait + while 循环，可以有效避免竞态条件和死锁问题。

希望这篇教程能帮助你轻松入门 Rust Condvar！如果你有任何疑问，欢迎在评论区留言交流。