为什么Boost库在其线程障碍的实现中使用m_generation变量？

Question

boost库（在C ++ 11标准之前）提供了对线程的支持。作为其支持的一部分，它还提供了“障碍”的实现，这是一个允许同步的简单类。引用boost website：

“屏障是一个简单的概念。也称为集合点，它是多个线程之间的同步点。屏障配置为特定数量的线程（n），当线程到达屏障时，它们必须等到所有n个线程都已到达。一旦第n个线程到达屏障，所有等待的线程都可以继续，并且屏障被重置。“

如Boost 1.54所示，屏障（等待）的主要功能的实现如下所示：

bool wait()
{
    boost::mutex::scoped_lock lock(m_mutex);
    unsigned int gen = m_generation;

    if (--m_count == 0)
    {
        m_generation++;
        m_count = m_threshold;
        m_cond.notify_all();
        return true;
    }

    while (gen == m_generation)
        m_cond.wait(lock);
    return false;
}

可以看出屏障是可重复使用的：一旦建成，它在首次使用后不需要被销毁。

我现在的问题是：变量m_generation是什么？我假设boost库的编写者有理由将其包含在内。每次屏障重置/准备重复使用时它会递增，但到底是什么？它是一个私有变量，因此无法从外部读出。使用wait（）函数中的简单内部bool变量可以很容易地解决同样的问题，而不需要私有类变量。

Answer 1

简而言之，m_generation需要处理m_threshold。

生成计数器与条件变量一起使用，以向在屏障上等待它们可以继续的所有线程发出信号：

• 一旦有m_cond.wait(lock)个线程到达屏障，其生成数就会增加，并且会发出条件变量信号。这导致等待线程（即那些早先到达屏障的线程）从m_cond.wait(lock)唤醒。

• 现在，等待线程可以从m_generation spurious wakeups唤醒。这是m_generation的来源：如果它被更改，则屏障已被重置，线程可以继续。如果m_cond.wait(lock)仍然包含相同的值，则该主题需要返回wait()。

在{{1}}内部有一个自动变量无法实现这一点，因为每个线程都有自己的实例。