详细说说条件变量和信号量

条件变量（Condition Variable）和信号量（Semaphore）都是用于线程间同步和通信的机制，但在使用方式和功能上有所不同。

条件变量是一种线程间的通信机制，用于在多个线程之间传递信息和控制执行顺序。它通常与互斥锁（Mutex）一起使用，用于等待某个条件满足或通知其他线程条件已满足。条件变量提供了三个主要操作：

1. `wait()`: 等待条件变量满足，同时释放互斥锁，使得其他线程可以继续执行。当条件变量被唤醒时，该线程重新获得互斥锁并继续执行。
2. `notify_one()`: 唤醒一个等待在条件变量上的线程。如果没有等待的线程，则什么也不做。
3. `notify_all()`: 唤醒所有等待在条件变量上的线程。

条件变量的经典使用场景是生产者-消费者问题，其中生产者线程在生产数据后通知消费者线程进行消费。

信号量是一种计数器，用于控制对共享资源的访问。信号量可以限制同时访问资源的线程数量。它提供了两个主要操作：

1. `wait()`: 尝试获取信号量，如果计数器不为零，则计数器减一；如果计数器为零，则线程被阻塞，直到有其他线程释放信号量。
2. `post()`: 释放信号量，将计数器加一。

信号量的经典应用是限制资源的并发访问量，例如限制同时访问临界区的线程数量。

需要注意的是，条件变量和信号量在不同的线程库或操作系统中可能有不同的实现和语法。在C++标准库中，条件变量使用 `std::condition_variable`，而信号量目前尚未直接提供标准库支持，可以使用第三方库或操作系统提供的实现。