condition_variable并非总是有效

Question

似乎condition_variable notify_one并不总是按应有的方式工作。

struct Task {
    std::mutex mutex;
    std::condition_variable cv;
    std::atomic_bool launch{false};
};
void job(Task& task) {
    std::unique_lock<std::mutex> lock{task.mutex};
    task.cv.wait(lock, [&]{ return task.launch == true; });
}
int main() {
    for (auto i=0 ; i<1000*1000 ; i++) {
        Task task;
        std::thread thread{job, std::ref(task)};
        task.launch = true;
        task.cv.notify_one();
        thread.join();
    }
}

该程序几乎永远不会结束，它在绝大部分时间都永远在循环中停止。 为什么会这样呢？

Answer 1

这里有两个错误：

• 如果您同步对一个对象的访问，则不需要该对象的原子类型。 您的atomic_bool只会造成开销。
• 如果要同步对launch标志的访问，则需要在写入前锁定其互斥锁。 您不要在main()这样做。

说明：

1. main()创建task
2. main()创建thread
3. job()锁定互斥锁
4. job()检查launch ，这是错误的
5. main()设置launch
6. main()向CV发出信号，没有人收到
7. 由于步骤4中的launch值， job()等待CV

通常，第3步和第6步是原子的，因为任何其他线程在锁定互斥体之前都不应接触launch 。 由于没有发生这种情况，因此允许进行依赖操作的交织，最终导致意外的行为。

Answer 2

不清楚您想要什么，但是您的问题是，可能在主线程有时间调用wait之前，主体意识到launch=true和notify_one() 。 在这种情况下，您应该知道notify不会延迟，因此您的main将在join时被阻塞，而线程在wait被阻塞。