c++ - std::condition_variable_any 的 libc++ 实现

Question

条件变量应该有关于 notify() 的单一顺序和 unlock_sleep() (在 wait() 中使用的一个虚构的函数调用，其中互斥锁被解锁并且线程作为一个原子操作序列休眠)操作。使用任意可锁定器实现此目的 std::condition_variable_any实现通常在内部使用另一个互斥体(以确保原子性和休眠)

如果内部unlock_sleep()和 notify() (notify_one() 或 notify_all())操作彼此之间不是原子的，您冒着一个线程解锁互斥锁、另一个线程发出信号然后原始线程进入休眠状态并且永远不会醒来的风险。

我正在阅读 std::condition_variable_any 的 libstdc++ 和 libc++ 实现并注意到 this code in the libc++ implementation

{lock_guard<mutex> __lx(*__mut_);}
__cv_.notify_one();

内部互斥量被锁定，然后在信号操作之前立即解锁。这不会冒我上面描述的问题的风险吗？

libstdc++ seems to have gotten this right

Answer 1

C++11 和更高版本的标准明确指出“notify_one 和notify_all 的执行应该是原子的”。所以从某种意义上说，我认为你是正确的，内部互斥锁应该在整个调用过程中一直保持到平台的基础条件变量通知调用(例如 pthread_cond_signal())

但是，我不认为 libc++ 实现会导致通知丢失，因为如果没有通知线程在锁上同步，等待线程将传递给 wait()(或两者之间的一些其他同步)这两个线程)在调用 notify_one()(或 notify_all())时，无法确保这两个线程中的哪一个是“第一个”通知或等待.因此，如果在 libc++ 的当前实现中可能会错过通知，那么如果将 libc++ 更改为在其对平台的通知 API 的调用中保持内部锁定，也可能会错过通知。

所以我认为 libc++ 可以调用“好像”规则来说明 notify_one()/notify_any() 的实现是“足够原子的”。