notify_one（）（通知線程鎖互斥）後的死鎖

Question

我有以下問題。我有一些多線程可以完成一些工作，一個主線程可以在工作時喚醒它們。到目前爲止，我已經設法使用條件變量和互斥鎖編寫一些代碼，並且大部分時間都可以正常工作，但通知線程不時會在調用notify_one（）後立即鎖定互斥鎖，從而阻止通知的線程和死鎖。

我寫了最小的代碼來說明這種情況。

#include <iostream> 
#include <thread> 
#include <condition_variable> 

std::mutex lock; 
std::condition_variable cv; 

void foo() { 
    std::cout << "Thread: Entering doWork()" << std::endl; 
    std::unique_lock<std::mutex> l(lock); 
    std::cout << "Thread: Acquired lock, going to wait." << std::endl; 
    cv.wait(l , []{return true;}); 
    std::cout << "Thread: Done waiting, exit." << std::endl; 
} 

int main(void) { 
    std::unique_lock<std::mutex> l(lock); 
    std::cout << "MAIN: Creating thread." << std::endl; 
    std::thread t(foo); 
    std::cout << "MAIN: Unlocking mutex." << std::endl; 
    l.unlock(); 
    std::cout << "MAIN: Notifying thread." << std::endl; 
    cv.notify_one(); 
    //std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); 
    l.lock(); 
    std::cout << "MAIN: Acquired lock." << std::endl; 
    std::cout << "MAIN: Joining thread." << std::endl; 
    t.join(); 
    return 0; 
} 

在理想的情況下，輸出應該是

MAIN: Creating thread. 
MAIN: Unlocking mutex. 
Thread: Entering doWork() 
Thread: Acquired lock, going to wait. 
MAIN: Notifying thread. 
Thread: Done waiting, exit. 
MAIN: Acquired lock. 
MAIN: Joining thread. 

，但往往不是它是

MAIN: Creating thread. 
MAIN: Unlocking mutex. 
MAIN: Notifying thread. 
MAIN: Acquired lock. 
MAIN: Joining thread. 
Thread: Entering doWork() 

是否有消除僵局的機會，只是加入的睡眠沒有更好的辦法進入通知線程（我不想這樣做）？先謝謝你。

Answer 1

它是「條件變量」而不是「條件變量」，它被稱爲的原因是您使用它在某些條件下等待。

你不這樣做，你只是等待一個總是返回true的lambda，這就是你的問題的原因。這和你的主線始終保持鎖定的原因（爲什麼？！）

有時main線程在foo線程啓動之前快速運行unlock，notify_one和鎖定。這意味着foo線程未命中通知，然後嘗試獲取鎖，但不能因爲主線程擁有它。

條件變量不像信號量，notify_one`調用不會設置稍後可以檢測到的狀態。如果在notify_one調用發生時條件變量沒有等待，那麼它會錯過它，並且它永遠消失了。如果你錯過了通知，然後睡覺，你永遠不會醒來。

的解決方案是不添加任意的睡覺，不解決任何問題（永遠！）

正確的解決辦法是讓被測試的情況，當你」停止持有鎖不要更新任何共享數據。在下面的例子中，被測試的條件是「布爾型ready是真的嗎？」並且foo線程將等待，直到該條件爲真。主線程設置變量，使條件成立，然後通知其他線程它應該重新檢查條件。

#include <iostream> 
#include <thread> 
#include <condition_variable> 

std::mutex lock; 
std::condition_variable cv; 
bool ready = false; 

void foo() { 
    std::cout << "Thread: Entering doWork()" << std::endl; 
    std::unique_lock<std::mutex> l(lock); 
    std::cout << "Thread: Acquired lock, going to wait." << std::endl; 
    cv.wait(l , []{return ready;}); 
    std::cout << "Thread: Done waiting, exit." << std::endl; 
} 

int main(void) { 
    std::cout << "MAIN: Creating thread." << std::endl; 
    std::thread t(foo); 
    { 
     std::cout << "MAIN: Locking mutex." << std::endl; 
     std::unique_lock<std::mutex> l(lock); 
     ready = true; 
    } 
    std::cout << "MAIN: Notifying thread." << std::endl; 
    cv.notify_one(); 
    std::cout << "MAIN: Joining thread." << std::endl; 
    t.join(); 
}