Question

条件变量可用于向其他线程发出信号：

mutex m;
condition_variable cv;

thread t1([&cv]{
    // processing
    ...
    cv.notify_one();
});
...
unique_lock<std::mutex> lck(m);
cv.wait(lck);

但正如您所看到的，在我们等待通知之前，有一个机会窗口可以完成线程处理并且通知正在经过，所以我们将永远等待。

在这种情况下，常见的解决方案是使用标志：

mutex m;
condition_variable cv;
bool done = false;

thread t1([&cv,&done]{
    // processing
    ...
    done = true; 
    cv.notify_one();
});
...
unique_lock<std::mutex> lck(m);
cv.wait(lck, [&done]{return done;});

使用标志是使用condition_variable的常用方法，还是我的解释错了？

Answer 1

条件变量应始终与某些条件相关联，您应该测试它：

    unique_lock<mutex> lck(m);
    while (!something) 
      cv.wait(lck);

在保持互斥锁时检查条件，这意味着互斥锁应该保护与条件相关的数据，因此您知道它在测试和等待之间不会发生变化。

测试是while而不仅仅是if因为某些条件变量实现（包括基于pthreads的实现）可能会虚假地唤醒，即当没有人发出信号时，所以你应该检查一下循环并重新等待，但事实并非如此。有wait的重载采用谓词并通过等待谓词返回true来自动处理虚假唤醒，例如以上示例修改为使用检查条件的lambda：

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

（在简单的情况下，我发现明确的while循环更容易阅读。）

正在使用的条件变量可以被认为是由条件变量，互斥体和谓词组成的3元组，它们通过一起使用来等待条件变量在概念上绑定在一起。特定条件变量对象上的所有并发等待必须使用相同的互斥锁，并且通常也会等待相同的谓词（或依赖于相同数据的相关谓词，受同一个互斥锁保护。）

Answer 2

通常condition_variable变量用于一个线程检测到它无法继续并且决定等到某个条件（在英语意义上）得到满足的情况。 condition_variable本身不是通知线程应该继续进行的主要机制，而是如果任何线程正在等待，它应该重新检查，因为状态可能已经改变，现在可以继续进行。

最简单的例子之一是生产者/消费者队列，其中消费者将拥有如下代码：

void consume() {
   empty.wait( [&] { return !queue.empty(); } );
   // extract data from the queue and consume it here
}

也就是说，线程不只是等待condition_variable变量，而是等到对象的状态使得线程可以继续。同样，通知condition_variable并没有告诉另一个线程继续，只是通知任何线程等待条件被重新测试，因为状态可能已经改变。

回到你的用例，如果你的线程需要满足的条件是另一个线程是done，那么使用这样的标志就完全没了问题

condition_variable的常见用例场景

2 个答案: