Boost :: Thread / C ++ 11 std :: thread，想要在條件下喚醒輔助線程

Question

我正在使用Boost :: thread作為輔助線程。 我想在沒有工作要做時將工作線程置於睡眠狀態，並在有工作要做時立即將其喚醒。 我有兩個保存整數的變量。 當整數相等時，沒有任何工作要做。 當整數不同時，有工作要做。 我當前的代碼如下所示：

int a;
int b;

void worker_thread()
{
    while(true) {
        if(a != b) {
            //...do something
        }
                    //if a == b, then just waste CPU cycles
    }
}

//other code running in the main thread that changes the values of a and b

我嘗試使用條件變量，並在a == b時讓工作線程進入睡眠狀態。 問題是存在比賽條件。 這是一個示例情況：

1. 輔助線程評估if（a == b），發現它是正確的。
2. 主線程將a和/或b更改為不再相等。 在輔助線程上調用notify_one（）。
3. 工作線程會忽略notify_one（），因為它仍然處於喚醒狀態。
4. 工作線程進入睡眠狀態。 僵局

如果我可以避免使用條件變量，那會更好，因為我實際上不需要鎖定任何東西。 但是只要a == b，工作線程就進入睡眠狀態，而當a！= b時，喚醒工作線程即可。 有沒有辦法做到這一點？

Answer 1

似乎您沒有正確同步訪問：當在工作線程中讀取a和b時，至少在訪問與生產者共享的值時，您需要獲取一個鎖：因為工作線程，主線程不能更改a和b 。 如果它們不相等，則工作線程可以釋放鎖並攪亂處理值。 如果它們相等， 則在保持鎖定的情況下，工作線程改為對條件變量使用wait() ！ 條件變量的主要功能是自動釋放鎖並進入睡眠狀態。

當主線程更新a和/或b它獲取鎖，進行更改，釋放鎖並通知工作線程。 工作線程顯然沒有持有該鎖，而是在下一次檢查到期時或由於通知的結果而獲得了該鎖，檢查了值的狀態，然后使用wait()或處理這些值。

正確完成操作后，就不可能出現競爭狀況！

我錯過了您的主要困惑：“因為我實際上不需要鎖定任何東西”！ 好吧，當您有兩個線程可以同時訪問相同的值，並且至少其中一個正在修改該值時，如果沒有同步，則將導致數據爭用。 具有數據爭用的任何程序都具有未定義的行為。 換種說法：即使您只想將一個bool值從一個線程發送到另一個線程，也需要同步。 同步不必采取鎖定的形式（例如，可以使用原子變量來同步值），但是進行非平凡的通信，例如，涉及兩個int而不是僅使用原子的一個通常很難！ 您幾乎肯定要使用鎖。 但是，您可能尚未發現這種強烈的願望。

Answer 2

要考慮的事情：

1. 您的線程根本沒有理由入睡嗎？
2. 為什么不啟動一個新線程，讓它在完成工作后自然死亡呢？
3. 如果在任何時間點只有一個代碼路徑處於活動狀態（所有其他線程都處於睡眠狀態），則您的設計將不允許並發。

最后，如果您使用的是線程之間共享的變量，則應該使用atomic 。 這將確保對值的訪問被同步。