C++11 我可以确保condition_variable.wait()不会错过通知吗？

Question

我让线程 1 执行以下代码：

unique_lock<mutex> ul(m);
while(condition == true)
    cv.wait(ul);

线程 2 执行此代码：

condition = false;
cv.notify_one();

不幸的是我遇到了时间问题：

T1: condition checks true
                            T2: condition set to false
                            T2: cv.notify_one()
T1: cv.wait()

线程 1 完全错过了通知并在 wait() 上保持阻塞状态。我尝试使用 wait() 版本，它需要一个谓词，但结果基本相同。也就是说，谓词的主体执行检查，但在返回之前，条件的值会更改并发送通知。然后谓词返回。

我该如何解决这个问题？

Answer 1

您应该通过让线程 2 在更改标志之前锁定条件的互斥体来修复此竞争条件。

您正在描述未受保护的标志和条件发生的典型竞争条件。这些竞争条件是条件使用中互斥锁模式的原因。简而言之，始终有一个互斥锁来保护检查条件值所涉及的变量。

在线程 2 的代码中：

unique_lock<mutex> ul(m);
condition = false;
cv.notify_one();

Answer 2

由于对 condition 的读/写访问冲突，您遇到了

 数据竞争。这意味着

您的程序的行为未定义。

cv

 上的竞争条件是您最不用担心的：程序可以做任何事情！

Answer 3

您应该使用 std::wait

的谓词形式来检查全局变量。这涵盖了两种可能的竞争条件。如果 thread1 首先到达 wait()，那么它就会按照您的预期被通知解除阻塞。如果线程 2 首先到达

notify_all()

，则线程 1 将被

stopCondition

全局布尔值解除阻塞。全球

mutex m;
atomic_bool stopCondition{false};

线程 1

unique_lock<mutex> ul(m);
cv.wait(ul, [&stopCondition](){return stopCondition;})

线程2

{
  unique_lock<mutex> ul(m);
  stopCondition = true;
  cv.notify_one();
}