std::atomic的信号量和条件变量用法，提供代码示例

`std::atomic`在C++中是一个用于原子操作的库，它提供了线程安全的内存访问，这对于处理并发中的同步和互斥非常重要。信号量（Semaphore）和条件变量是两个经典的并发工具，它们常常与`std::atomic`一起使用来控制线程之间的通信。

**信号量（Semaphore）：**
信号量是一种计数器，用于控制同时访问资源的线程数量。当一个线程请求访问而信号量的值大于0时，信号量减一；当信号量为0且有线程等待时，线程会被阻塞直到信号量增加。以下是一个简单的信号量用法：

#include <atomic>
#include <thread>

std::atomic<int> semaphore(0); // 初始化为0，表示没有可用资源

void thread_function() {
    while (semaphore.fetch_sub(1) == 0) { // 如果没有资源，线程会等待
        std::this_thread::yield(); // 让出CPU给其他线程
    }
    // 执行任务
    semaphore.fetch_add(1); // 使用完资源后，加回1
}

int main() {
    std::thread t(thread_function);
    // 启动另一个线程
    // ...
    // 当主线程完成某些操作后，调用semaphore.release() 释放一个资源
    t.join();
    return 0;
}

**条件变量（Condition Variable）：**
条件变量是在某个条件满足时唤醒等待线程的机制。它通常配合锁（如`std::mutex`）一起使用。当一个线程持有锁并检查条件不满足时，它会进入等待状态，并释放锁，让其他线程有机会修改可能影响条件的状态。当条件满足时，持有锁的线程可以通过`notify_one()`或`notify_all()`唤醒等待的线程。以下是条件变量的使用示例：

#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <atomic>

std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
std::atomic<bool> condition_met(false);

void thread_function() {
    std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
    cv.wait_for(lck, std::chrono::seconds(1), []{return condition_met;}); // 等待条件满足
    // 条件已满足，执行任务
}

int main() {
    std::thread t(thread_function);
    // 假设在某个时间点条件met = true
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lck(mtx);
        condition_met = true; // 设置条件
        cv.notify_all(); // 唤醒所有等待的线程
    }
    t.join();
    return 0;
}