C++ 中条件变量的常见用途是什么？

我正在尝试了解条件变量。我想知道使用条件变量的常见情况有哪些。

一个示例是在阻塞队列中，其中有两个线程访问队列 - 生产者线程将一个项目推入队列，而消费者线程从队列中弹出一个项目。如果队列为空，则消费者线程将等待，直到生产者线程发送信号。

还有哪些其他设计情况需要使用条件变量？

不过，我更喜欢基于经验的示例，例如实际应用程序中的示例。

条件变量的一种用途是“共享锁”，它比消息队列稍微复杂一些，其中不同的线程正在等待具有相同基本性质的细微不同的条件。例如，您有一个（非常简陋、简化的）网络缓存。缓存中的每个条目都有三种可能的状态：不存在、IN_PROGRESS、COMPLETE。

getURL:
    lock the cache
    three cases for the key:
        not present:
            add it (IN_PROGRESS)
            release the lock
            fetch the URL
            take the lock
            update to COMPLETE and store the data
            broadcast the condition variable
            goto COMPLETE
        COMPLETE:
            release the lock and return the data
        IN_PROGRESS:
            while (still IN_PROGRESS):
                wait on the condition variable
            goto COMPLETE

我在实践中使用该模式来实现 POSIX 函数的变体pthread_once无需调度程序的任何帮助。我不能使用信号量或锁的原因once_control，并且只是在锁下进行初始化，函数不允许失败，并且once_control仅进行了简单的初始化。对于这个问题，pthread_once本身没有定义的错误代码，因此实现它可能会失败并不会给你的调用者留下任何好的选择......

当然，对于这种模式，您必须小心缩放。每次初始化完成时，每个等待线程都会醒来以获取锁。因此，当您设计系统时，您会非常仔细地考虑分片，然后决定在看到经过验证的性能问题之前，您不会费心做任何实际实现它的事情。