Question

在以下链接中： Why do pthreads’ condition variable functions require a mutex?

@nos描述了在没有互斥锁的情况下实现pthread_cond_wait（）的潜在漏洞：

while(1) {
    pthread_cond_wait(&cond); //imagine cond_wait did not have a mutex
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    char *data = some_data;
    some_data = NULL;
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    handle(data);
}

“不起作用，在唤醒和抓住互斥锁之间仍有可能出现竞争条件。”

我不明白如何在唤醒和获取互斥锁之间出现竞争条件？

Answer 1

事实上，这个例子并未显示问题，但作为一般原则，当有两条指令时，竞争条件就会存在。

这是一个有希望说明问题的例子。

假设您自己管理互斥锁，并且您有两个线程，线程＃1 和线程＃2 ：

线程＃1 需要修改某些共享状态
它获取互斥锁并更改状态
它会释放互斥锁并在继续之前等待某些事情发生

以下是一些代码：

    pthread_mutex_lock(&mutex);
    // change state
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    pthread_cond_wait(&cond);

还有更多：

线程＃2 等待互斥锁，更改共享状态并使用条件变量发送线程＃1 以提供线程＃1

以下是代码：

    pthread_mutex_lock(&mutex);
    // change state
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    pthread_cond_signal(&cond);

这是一个讨厌的场景：

线程＃1 获取锁定并更改共享状态
主题＃1 释放锁定pthread_mutex_unlock(&mutex)，被抢先
线程＃2 获取锁定，pthread_mutex_lock(&mutex)，更改状态，解锁，信号并抢占
线程＃1 再次安排并等待条件pthread_cond_wait(&cond)

您有一个问题可以升级：

信号已丢失：根据您的应用，它本身可能或多或少具有关键性
但即使信号本身并不重要，线程＃1 现在卡住等待已经发生的信号
即使线程＃1 没有做一些重要事情，如果以后线程＃2 等待<死锁 EM>线＃1

为了避免这个问题，线程＃1 必须在任何其他线程有机会发出信号之前释放锁定时立即等待。

恕我直言，解锁/等待转换比唤醒/锁定转换更需要原子。

我很想知道唤醒/锁定转换绝对需要是原子的场景......

希望这有帮助。

没有互斥的pthread_cond_wait的潜在缺陷

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