我需要在调用condition_variable :: notify（）之前锁定互斥量吗？

Question

我正在阅读一些 condition_variable 的示例代码:

在 cppreference 上，notify_one() 被这样调用： https://en.cppreference.com/w/cpp/thread/condition_variable

{
    std::lock_guard lk(m);
    ready = true;
    std::cout << "main() signals data ready for processing\n";
}
cv.notify_one();

从上面的代码可以清楚地看出，调用notify_one()不需要使用任何mutex。但在cplusplus.com上，代码像这样：https://cplusplus.com/reference/condition_variable/condition_variable/。

std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
ready = true;
cv.notify_all();

似乎在调用notify_all()之前需要使用mutex。

我有点困惑，调用notify_*()函数是否需要mutex？

- Felix F Xu

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互斥锁被锁定以同步两个示例中的 ready = true。 - 463035818_is_not_a_number

cppreference明确指出“通知时不需要持有锁定”。您只需要在修改共享变量时使用锁定，即使共享变量是原子的，也需要使用锁定。 - François Andrieux

一则旁注：在我看来，cppreference.com比cplusplus.com更好。 - wohlstad

如果我没记错的话，只有在“等待”时才需要“锁”。 - Refugnic Eternium

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Answer 1

在持有互斥锁的情况下，调用notify_one或notify_all是不强制的。

std::condition_variable 文档中提到：
修改共享变量的线程需要执行以下三件事之一：

在 std::condition_variable 上执行 notify_one 或 notify_all（无需持有锁即可通知）

（强调是我的）

然而，在持有锁的情况下调用notify_*可能会带来一些性能优势。

根据这里的回答评论（由@DavidSchwartz提供），解释如下：

在调用notify_all之前解锁互斥锁是没有必要的。如果在持有互斥锁的情况下调用notify_all，则大多数现代实现都知道它不能使任何线程准备运行（因为它们需要获取互斥锁才能向前推进），并且可以进行等待变形优化。在这种编码方式中，notify_all和lck的析构函数都可以使线程准备运行，从而降低性能。

- wohlstad

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非常有趣的输入，谢谢。我一直以为相反的情况，因为文档仍然指出：“通知线程不需要持有与等待线程相同的互斥锁；事实上这样做是一种劣化，因为被通知的线程会立即再次阻塞，等待通知线程释放锁。”听起来像是聪明的现代编译器需要改变我的编码 :) - Cedric

@Cedric 我也感到很惊讶。在我上面提到的另一个答案中，我最初是在锁定之外调用了notify_方法。无论如何，如果这个答案对您有用，请随意点赞;-) - wohlstad

@Cedric 在 https://en.cppreference.com/w/cpp/thread/condition_variable/notify_one 中也提到了 pthreads 方法。 - Cubbi