Question

这是来自http://www.cplusplus.com/reference/condition_variable/condition_variable/wait_for/

的简单代码

为什么wait_for（）会立即返回，如果我用起始线程评论行？

像这样：

// condition_variable::wait_for example
#include <iostream>           // std::cout
#include <thread>             // std::thread
#include <chrono>             // std::chrono::seconds
#include <mutex>              // std::mutex, std::unique_lock
#include <condition_variable> // std::condition_variable, std::cv_status

std::condition_variable cv;

int value;

void read_value() {
  std::cin >> value;
  cv.notify_one();
}

int main ()
{
  std::cout << "Please, enter an integer (I'll be printing dots): ";
  //std::thread th (read_value);

  std::mutex mtx;
  std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
  while (cv.wait_for(lck,std::chrono::seconds(1))==std::cv_status::timeout) {
    std::cout << '.';
  }
  std::cout << "You entered: " << value << '\n';

  //th.join();

  return 0;
}

更新

请不要在这个例子中寻找其他问题（相关的缓冲cout ......）。最初的问题是为什么跳过wait_for。

Answer 1

简短回答：使用-pthread进行编译，您的问题就会消失。

更新：This is a confirmed bug/issue in libstdc++.如果没有-pthread作为编译器标志传入，则定时等待调用将立即返回。鉴于该问题的历史（3年），它不太可能很快修复。无论如何，请阅读下面的消息，说明为什么你应该使用带有谓词的条件变量来避免虚假的唤醒问题。即使您使用posix线程库进行链接，它仍然适用。

cplusplus.com上的示例代码有几个问题。对于初学者，修改这一行：

std::cout << '.';

是这样的：

std::cout << '.';
std::cout.flush()

否则，如果没有刷新stdout，你将看不到任何点。

如果您编译程序（线程已注释掉），请执行以下操作：

g++ yourcode.cpp -std=c++11

然后生成的a.out程序显示您在未使用该线程时描述的问题。也就是说，当线程未被使用时，会出现虚假的唤醒。这就像在某个未知来源的条件变量上调用了一个幻像notify()调用。这很奇怪，但并非不可能。

但是一旦取消注释了线程变量的声明，程序将因为程序不使用多线程而抛出异常（并崩溃）：

terminate called after throwing an instance of 'std::system_error'
  what():  Enable multithreading to use std::thread: Operation not permitted
Please, enter an integer (I'll be printing dots): Aborted (core dumped)

有趣，让我们通过使用-pthread

重新编译来解决这个问题

g++ yourcode.cpp -std=c++11 -pthread

现在无论是否有线程，一切都按预期工作。似乎没有更多的虚假唤醒。

现在让我们谈谈为什么你会看到你所看到的行为。 应始终编写使用条件变量的程序来处理虚假唤醒。最好使用谓词语句。也就是说，您可能会获得一个幻像通知，导致您的wait或wait_for语句提前返回。来自cplusplus.com的网络上的示例代码不使用谓词，也不处理这种可能性。

让我们修改如下：

更改此代码块：

  while (cv.wait_for(lck,std::chrono::seconds(1))==std::cv_status::timeout) {
    std::cout << '.';
  }

要成为这样：

 while (cv.wait_for(lck,std::chrono::seconds(1), condition_check)==false) {
   std::cout << '.';
   std::cout.flush();
 }

然后在main之外的其他地方，但在声明value之后，添加此功能：

bool condition_check() {
   return (value != 0);
}

现在等待循环将每秒唤醒和/或当输入线程进行notify调用时。等待循环将持续到value != 0。（从技术上讲，value应该在线程之间同步，或者使用锁或者作为std :: atomic值，但这是一个小细节。）

现在的谜团是为什么wait_for的非谓词版本会受到虚假唤醒问题的影响。我的猜测是单线程C ++运行时的问题在使用多线程运行时（-pthread）时消失了。当posix线程库链接时，condition_variable可能有不同的行为或不同的实现。

Answer 2

此代码存在以下问题：

首先，正如您所注意到的，该程序必须使用OutOfMemoryError选项构建。

其次，如果要查看打印的点，则需要刷新输出。

最重要的是，这完全是错误的互斥和条件变量的使用。条件变量通知指示用户指定的谓词/条件中的值的更改：条件的更改和检查它必须是原子的和序列化的：否则存在数据争用并且程序的行为将是未定义的。

与示例程序的情况一样：-pthread由两个线程读取和写入，但没有任何并发控制机制，或者换句话说，操作之间没有“事先发生”关系，其中读取value和写value的操作。

固定示例如下：

value

那么，有哪些变化：

mutex被移动到全局范围（为了示例），因此读取// condition_variable::wait_for example #include <chrono> // std::chrono::seconds #include <condition_variable> // std::condition_variable, std::cv_status #include <iostream> // std::cout #include <mutex> // std::mutex, std::unique_lock #include <thread> // std::thread std::mutex mtx; std::condition_variable cv; int value; void read_value() { int v; std::cin >> v; std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx); value = v; cv.notify_one(); } int main() { std::cout << "Please, enter an integer (I'll be printing dots): "; std::thread th(read_value); std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx); while (cv.wait_for(lck, std::chrono::seconds(1)) == std::cv_status::timeout) { std::cout << '.' << std::flush; } std::cout << "You entered: " << value << '\n'; th.join(); return 0; }的线程可以锁定它，以便修改value。
读取是一个单独的变量;它不能直接进入value，因为value必须仅在互斥锁的保护下进行修改，但是在输入形式value等待时保持互斥锁会阻止主线程打印点，因为它会在超时时尝试获取互斥锁。
在每个点输出后，std::cin被刷新

C ++ condition_variable wait_for立即返回

2 个答案: