一个条件变量是否可能“错过”通知调用？

Question

我想知道条件变量是否可能“错过”通知调用。我的情况如下。

给定一个互斥锁mu和一个谓词P（!queue.empty()）...

线程A：在程序的整个生命周期内持续存在。等待于mu和P上的条件变量。在获取mu并验证队列不为空后，它将从队列中弹出一个项目。

线程B：一个函数，将获取mu，将其推入队列。

线程C：与B相同。

线程B和C同时产生。

在这种情况下，B首先获取mu，将其推入队列，放弃mu并调用notify。在B调用notify并放弃mu之间，C获取mu，将其推入队列并调用notify。最后，A获取mu，继续从队列中弹出一个项目并处理它。但是A只对其中一个notify调用起作用。

如果您想逐个处理队列中的项目，则似乎会创建堆积。

这是可能发生的情况吗？我们需要意识到这一点吗？例如，在A中，弹出直到队列为空？还是语言处理了这个问题？

- hromer

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就像你说的那样，一直弹出直到队列为空。条件变量不会跟踪有多少个通知调用正在等待。 - undefined

A只对其中一个notify调用起作用有什么问题？你认为A接下来会做什么？ - undefined

问题是如果A不在两个通知调用上都采取行动，那么我就有一些在队列中但没有被处理的项目。 - undefined

Answer 1

如果你想一个一个地处理队列中的项目，这似乎会导致积压。这是可能发生的情况吗？我们需要注意吗？例如，在A中，弹出直到队列为空？或者这由语言处理？

是的，这是可能发生的情况，你应该意识到它。在你描述的情况下，等待可能会一次唤醒一次（队列中有两个项目），两次唤醒（每个项目一次）甚至N次唤醒（没有项目的虚假唤醒）。这就是为什么在唤醒后始终检查谓词，并确保在重新等待条件之前谓词为false。弹出直到队列为空是一个合理的解决方案。

- Andy

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cv.wait()在谓词为真时（即不阻塞）会立即返回，而不管是否有通知。因此，如果谓词是(!queue.empty())或类似的条件，并且队列中有两个项目，它将一直立即返回，直到队列为空（并不一定是接收到的通知数量！）并循环两次。所以当wait()返回时，你可能不需要做任何其他操作，只需弹出队列一次，因为wait()将继续立即返回，直到队列为空。你的谓词具体是什么？ - undefined

抱歉之前没有详细说明 - 我以为你在使用pthread。Boost或C++线程会稍微改变一些情况。 - undefined

C++ 线程，这就是我困惑的地方。我的谓词是 {return !queue.empty()}。我的理解是，即使谓词满足条件，它也会在等待期间阻塞直到获取锁定，或者我理解错了吗？如果是这样的话，那也不是我想要的。 - undefined

好的，在调用wait之前，你应该先获取锁，这是使用wait的前提条件。wait会在检查谓词之后解锁互斥量并等待。如果谓词为假，则返回时仍然保持锁定状态。是的，一旦解锁，它将等待信号（或者被虚假唤醒），然后重新获取锁再返回。 - undefined

@nromer 不管在释放锁之前是否检查队列是否为空都无关紧要。无论哪个消费者线程获得锁，都应该发现队列非空，并且不需要等待任何东西。只是不要等待已经发生的事情。 - undefined