延迟线程启动 - 通知所有不唤醒所有线程

时间:2018-06-13 16:27:18

标签: c++ multithreading c++14

尝试:

在多个线程上执行延迟启动。

问题:

我已经创建了下面的示例来证明这个想法,并尝试在x上创建一个种族代码,以证明所有线程都会同时运行。

似乎事物是序列化而不是并行运行 - 期望的行为,但也许每个线程运行的时间太短并且在另一个onse得到服务之前完成

有时一个线程会卡在cv.wait上---我在GDB中看过这个并且可以看到其中一个线程只是在第0帧中等待 - 这意味着notify_all没有唤醒所有的线程---(这是零星的行为,每次尝试运行二进制文件都会发生)

问:

  1. 使用条件变量是一个有效的方法来执行一组线程的延迟启动,这些线程具有所有并行运行的行为吗?

  2. 为什么notify_all()没有唤醒所有线程?

  3. // main.cpp
    #include <thread>
    #include <mutex>
    #include <condition_variable>
    #include <functional>
    #include <atomic>
    #include <iostream>
    #include <unistd.h>
    
    int main()
    {
        std::condition_variable cv;
        std::mutex cv_m;
        int x = 0;
        std::thread t1 = std::thread([&]{std::unique_lock<std::mutex> lk(cv_m); cv.wait(lk); std::cout << "t1 x:" << x++ << std::endl;});
        std::thread t2 = std::thread([&]{std::unique_lock<std::mutex> lk(cv_m); cv.wait(lk); std::cout << "t2 x:" << x++ << std::endl;});
        std::thread t3 = std::thread([&]{std::unique_lock<std::mutex> lk(cv_m); cv.wait(lk); std::cout << "t3 x:" << x++ << std::endl;});
        std::thread t4 = std::thread([&]{std::unique_lock<std::mutex> lk(cv_m); cv.wait(lk); std::cout << "t4 x:" << x++ << std::endl;});
        std::thread t5 = std::thread([&]{std::unique_lock<std::mutex> lk(cv_m); cv.wait(lk); std::cout << "t5 x:" << x++ << std::endl;});
        std::cout << "STARTING" << std::endl;
        cv.notify_all();
        t1.join();
        t2.join();
        t3.join();
        t4.join();
        t5.join();
        std::cout << "DONE" << std::endl;
        return 0;
    }
    

    编译:

    g++ -std=c++14 main.cpp -lpthread
    

    运行:

    ./a.out
    

1 个答案:

答案 0 :(得分:3)

条件变量是无状态的。如果没有服务员,通知会丢失;可以提供spurios通知。您需要等待更改共享状态,而不是来自条件变量的信号。

std::condition_variable

  

当通知条件变量,超时到期或发生虚假唤醒时,线程被唤醒,并且原子重新获取互斥锁。然后线程应该检查条件并在唤醒是假的时候继续等待。

此外,在通知条件变量时,如果需要保留服务器FIFO顺序,则必须保持互斥锁。

修正:

int main()
{
    std::condition_variable cv;
    std::mutex cv_m;
    int x = 0;
    bool start = false;

    auto thread_fn = [&]{
        std::unique_lock<std::mutex> lk(cv_m);
        while(!start)
            cv.wait(lk);
        std::cout << "t1 x:" << x++ << std::endl;
    };

    std::thread t1 = std::thread(thread_fn);
    std::thread t2 = std::thread(thread_fn);
    std::thread t3 = std::thread(thread_fn);
    std::thread t4 = std::thread(thread_fn);
    std::thread t5 = std::thread(thread_fn);

    std::cout << "STARTING" << std::endl;
    {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(cv_m);
        start = true;
        cv.notify_all();
    }

    t1.join();
    t2.join();
    t3.join();
    t4.join();
    t5.join();
    std::cout << "DONE" << std::endl;
}