c++ - 一个结构中的条件变量、互斥锁和标志

Question

可以将所有三个变量合并到一个结构中吗？

struct lock_struct
{
    std::mutex mutex;
    std::conditional_variable cv;
    bool flag;
};

这种方法是否存在任何隐藏的同步问题？我不打算修改结构本身，只修改它的字段。

顺便问一下，我应该使用bool吗？或 std::atomic<bool>在处理 std::condition_variable 时的旗帜？

编辑:根据答案实现。

class ConditionLock
{
public:
    void wait();
    void notify();
    bool getFlag() const;
private:
    mutable std::mutex _mutex;
    std::condition_variable _cv;
    bool flag;
};

void ConditionLock::wait()
{
    std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);
    _cv.wait(lock, [&] { return flag; });
}

void ConditionLock::notify()
{
    std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);
    flag = true;
    lock.unlock();
    _cv.notify_all();
}

bool ConditionLock::getFlag() const
{
    std::lock_guard<std::mutex> lock(_mutex);
    return flag;
}

我希望这是一个正确的实现。

Answer 1

Is to ok to combine all three variables into one struct?

是的。

Are there any hidden synchronization problems with this approach?

结构定义不描述或强制其预期用途。由于所有成员都可以公开访问，因此没有什么可以防止不正确或意外使用。

一个更安全的定义是让它成为class没有公共(public)数据成员，但有公共(public)成员函数。

By the way, should I use bool or std::atomic<bool> when dealing with std::condition_variable's flag

bool只要访问 bool 就足够了只有当互斥量被锁定时才会发生。您可以通过使其成为没有公共(public)数据成员的类来强制执行此操作。

注意如果你做到了std::atomic<bool>并修改它并在不锁定互斥锁的情况下向条件变量发出信号，这会导致竞争条件，从而导致来自条件变量的通知丢失，例如:

Thread 1             |  Thread 2
                     |  check the bool
modify the bool      |
signal the condition |  <notification not received>
                     |  wait on the codition