Если поток, заблокированный в std::condition_variable, уведомлен, но блокировка связанного с ним мьютекса не снята, каков будет результат?

Понятно ли, что произойдет, если поток, заблокированный на std::condition_variable, получит уведомление, но блокировка связанного мьютекса еще не снята, и блокировка будет снята через 10 секунд? Будет ли поток ждать освобождения блокировки или ситуация не определена? Я специально добавил 15-секундный спящий режим, чтобы сделать блокировку недоступной в течение этого времени, чтобы увидеть, как будет работать ожидающий поток. Все в порядке, но я просто хотел убедиться в этом.

#include <iostream>
#include <condition_variable>
#include <thread>
#include <chrono>

struct SharedResource
{
    SharedResource() :
        cv_mutex(), cv(), counter(0)
    {

    }

    /*
    This mutex is used for three purposes:
    1) to synchronize accesses to counter
    2) to synchronize accesses to std::cerr
    3) for the condition variable cv
    */
    std::mutex cv_mutex;
    std::condition_variable cv;
    int counter;
};

void waits(SharedResource& sharedRes)
{
    std::unique_lock<std::mutex> lk(sharedRes.cv_mutex);
    std::cerr << "Waiting... \n";
    while (sharedRes.counter != 1) 
    {
        sharedRes.cv.wait_for(lk,3s);
        std::cerr << "Thread ID: " << std::this_thread::get_id() << " wakes up every 3 seconds.\n";
    }
    std::cerr << "...finished waiting." << "counter: " << sharedRes.counter << std::endl;
} //The lk object will be unlocked after this scope ends.

void signals(SharedResource& sharedRes)
{
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lk(sharedRes.cv_mutex);
        std::cerr << "Notifying...\n";
    } // The lk object will be unlocked after this scope ends.
    sharedRes.cv.notify_all();

    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(6));

    {
        std::lock_guard<std::mutex> lk(sharedRes.cv_mutex);
        sharedRes.counter = 1;
        std::cerr << "Notifying again...\n";
    
    sharedRes.cv.notify_all();
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(15));

    }// The lk object will be unlocked after this scope ends.
}

int main()
{
    SharedResource sharedRes;

    std::thread
        t1(waits, std::ref(sharedRes)),
        t2(signals, std::ref(sharedRes));
    t1.join();
    t2.join();
}

Спящий поток не будет работать до тех пор, пока он снова не получит блокировку.

tkausl 13.02.2023 18:19
Стоит ли изучать PHP в 2023-2024 годах?
Стоит ли изучать PHP в 2023-2024 годах?
Привет всем, сегодня я хочу высказать свои соображения по поводу вопроса, который я уже много раз получал в своем сообществе: "Стоит ли изучать PHP в...
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
В JavaScript одним из самых запутанных понятий является поведение ключевого слова "this" в стрелочной и обычной функциях.
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Здравствуйте, друзья-студенты! Готовы совершенствовать свои навыки веб-дизайна? Сегодня в нашем путешествии мы рассмотрим приемы CSS-верстки - в...
Тестирование функциональных ngrx-эффектов в Angular 16 с помощью Jest
В системе управления состояниями ngrx, совместимой с Angular 16, появились функциональные эффекты. Это здорово и делает код определенно легче для...
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Локализация - это процесс адаптации приложения к различным языкам и культурным требованиям. Это позволяет пользователям получить опыт, соответствующий...
Пользовательский скаляр GraphQL
Пользовательский скаляр GraphQL
Листовые узлы системы типов GraphQL называются скалярами. Достигнув скалярного типа, невозможно спуститься дальше по иерархии типов. Скалярный тип...
1
1
67
1
Перейти к ответу Данный вопрос помечен как решенный

Ответы 1

Ответ принят как подходящий

Если поток, который заблокирован в std::condition_variable, уведомлен, но блокировка связанного с ним mutex не снята, что произойдет?

Он будет продолжать wait / wait_for до тех пор, пока не сможет снова получить блокировку.

Когда std::condition_variable::wait и wait_for возвращаются (по какой-либо причине), блокировка снова удерживается, поэтому вам не нужно об этом беспокоиться.

Он может даже вернуться из wait без каких-либо уведомлений (ложных пробуждений) - но, несмотря ни на что, блокировка будет восстановлена, когда вызов вернется.

Если я правильно помню, condition_variables могут ложно просыпаться, поэтому всегда используйте wait/wait_for с предикатом. Таким образом, условная переменная возобновит ожидание, если условие все еще не выполнено.

Pepijn Kramer 13.02.2023 18:37

@PepijnKramer Да, ложные пробуждения реальны (как я уже упоминал в ответе), но даже если это причина возврата wait, блокировка удерживается, когда она возвращается.

Ted Lyngmo 13.02.2023 18:38

Спасибо за ответ. Не могли бы вы уточнить это подробнее. Меня немного смущает следующее утверждение? что вы подразумеваете под «возвратом» в этом контексте? "Когда std::condition_variable::wait и wait_for возвращаются (по какой-либо причине), блокировка снова удерживается, так что вам не нужно об этом беспокоиться." " ... но, несмотря ни на что, блокировка повторно получена когда звонок вернется».

Sam 13.02.2023 19:47

@Sam Это просто означает, что когда вы вызываете cv.wait или cv.wait_for, он «зависает», а когда он возвращается из зависания, блокировка снова получена.

Ted Lyngmo 13.02.2023 19:49

@Sam Есть что-нибудь еще, что ты хотел бы, чтобы я прояснил, кстати? Какая-то часть осталась без ответа?

Ted Lyngmo 13.02.2023 20:19

@TedLyngmo Спасибо, что спросили. Просто быстрое уточнение: когда поток ожидает блокировки и даже отправляется уведомление, но соответствующая блокировка еще не снята, поток не перейдет к следующей строке, верно? это сообщение не будет напечатано в приведенном выше примере, верно? он остается на этой строке, даже если время ожидания истекло? sharedRes.cv.wait_for(lk,3s);

Sam 13.02.2023 21:02

@ Сэм Да. Из cppreference: «Атомарно освобождает lock, блокирует текущий исполняемый поток и добавляет его в список потоков, ожидающих *this. Поток будет разблокирован при выполнении notify_all() или notify_one() или по истечении относительного времени ожидания rel_time. Это также может быть разблокируется ложно. При разблокировке, независимо от причины, lock повторно захватывается и wait_for() закрывается." - поэтому при уведомлении он просто зависнет при попытке lock (или try_lock каким-то образом в фоновом режиме), что не удастся, пока поток, удерживающий блокировку, не освободит ее.

Ted Lyngmo 13.02.2023 21:06

Понятно, что. Спасибо.

Sam 13.02.2023 23:05

Другие вопросы по теме