c++ - 使用 C++ notify_all() 避免饥饿

Question

我的屏障同步场景是这样的:

一个。线程在同步中向前迈进了一步 - 即它们完成一个任务单元，然后等待所有其他线程执行相同的操作，然后当它们完成时，它们可以再次向前移动。

我有大量线程(大约 256 个)在等待条件变量。满足条件时，将发送 notify_all()。

(出现饥饿风险的部分):在 notify_all() 被调用之前，一个 runnable 变量被设置为 true 和一个计数器 - completed - 设置为零。当一个线程完成它的任务单元时，它调用一个函数，该函数首先将 runnable 设置为 false，然后递增 completed 变量 - 满足条件当 completed 等于阈值(即需要完成任务单元的线程数)时，runnable 设置为 true。

即，我们这样等待:

cond.wait(lck, runnable == true);

还有这个:

unique_lock<mutex> lck(runMut);
runnable = true;
cond.notify_all();

我担心的是，任何被唤醒的线程都可以完成其任务，然后在链中更下游的线程被唤醒之前调用 wait() 函数。当这个“下层”线程测试 runnable 时，它会发现它设置为 false 并因此返回休眠。

是否有设计模式或其他方法可以解决这个问题？

Answer 1

您可以使用两个条件变量。一个通知 worker 开始工作，另一个通知 worker 已经完成。 IE。你的主线程看起来像这样:

for (;;) {
  running = 0;
  done = 0;
  cond_run.notify_all();
  cond_done.wait(lck, []() { return done == threads; });
  // handle results
}

你的工作线程看起来像这样:

for (;;) {
  cond_run.wait(lck, []() { return running < threads; });
  ++running;
  lck.unlock();
  // do work
  lck.lock():
  ++done;
  cond_done.notify_one();
}