在这种简单的情况下，可能是僵局

Question

请参阅以下代码：

std::mutex mutex;
std::condition_variable cv;
std::atomic<bool> terminate;
// Worker thread routine
void work() {
    while( !terminate ) {
        {
            std::unique_lock<std::mutex> lg{ mutex };
            cv.wait(lg);
            // Do something
        }
        // Do something
    }
}
// This function is called from the main thread
void terminate_worker() {
    terminate = true;
    cv.notify_all();
    worker_thread.join();
}

可以发生以下情况吗？

1. 工作线程正在等待信号。
2. 主线程称为terminate_worker();
   • 主线程将原子变量terminate设置为true，然后发出信号。
   • 工作线现在醒来，从terminate努力工作并加载。在此步骤中，尚未看到主线程 terminate 的更改，因此工作线程决定等待另一个信号。
3. 现在发生僵局...

我想知道这是可能的。据我了解，std::atomic仅保证没有种族条件，但是内存顺序是另一回事。问题：

1. 这是可能的吗？
2. 如果这是不可能的，那么如果terminate不是原子变量，而只是bool，这是否可以？还是原子与此无关？
3. 如果可能的话，我该怎么办？

谢谢。

Answer 1

我不相信，您所描述的是可能的，因为cv.notify_all() afaik（如果我错了，请纠正我）与wait()同步，因此，当工作人员线程醒来时，它将看到更改为terminate。

但是：

僵局可能以下方式发生：

1. 工作线程（WT）确定terminate标志仍然是错误的。

2. 主线程（MT）设置terminate标志并调用cv.notify_all()。

3. 因为没有人会经常等待通知"丢失/忽略"的条件变量。
4. MT调用join和块。
5. wt入睡（cv.wait()），也可以阻止。

解决方案：

虽然您在致电CV时不必锁定锁。您

• 在修改terminate时必须握住锁（即使是原子）
• 必须确保在持有相同锁定时，对条件的检查以及对wait的实际调用。

这就是为什么有一种wait形式在将线程发送入睡之前执行此检查的原因。

校正的代码（最小更改）可能会如下：

// Worker thread routine
void work() {
    while( !terminate ) {
        {
            std::unique_lock<std::mutex> lg{ mutex };
            if (!terminate) {
                cv.wait(lg);
            }
            // Do something
        }
        // Do something
    }
}
// This function is called from the main thread
void terminate_worker() {
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lg(mutex);
        terminate = true;
    }
    cv.notify_all();
    worker_thread.join();
}