c++ - 为什么信号量的条件/互斥实现在其 "while"函数中需要一个 "wait()"循环？

Question

我一直在仔细研究以下 SO 问题的公认答案:C++0x has no semaphores? How to synchronize threads?

在那个答案的信号量实现中，这里是 wait() 函数的实现:

void wait()
{
    boost::mutex::scoped_lock lock(mutex_);
    while(!count_)
        condition_.wait(lock);
    --count_;
}

我试图理解 while(!count_) 条件的目的。

另一个 SO 问题 (How does this implementation of semaphore work?) 的答案表明，当在条件变量上调用 notify_one() 时，多个 线程是可能的等待该条件变量将被唤醒 - 因此需要 while 循环。我想确认这一点 - 是完整和/或正确的答案，还是有其他原因需要 while 循环？

如果唤醒了多个线程，哪个线程拥有互斥量？我想得越多，如果多个线程由于一次调用 notify_one() 就可以唤醒，这似乎越不明确。两个被唤醒的线程是否都不可能看到 count_ 值高于 0，并继续递减 count_，导致 count_ 小于 0 的值，并且违背了信号量的目的(和正确性)？

Answer 1

可能有 spurious wakeups ，或者 notify_one 可能会因为实现细节而唤醒多个线程，正如您已经提到的那样。

虽然唤醒多个线程并不意味着它们都可以同时进入 protected 部分，它只是意味着当ThreadA释放锁时，ThreadB(在前面的例子中与ThreadA一起被唤醒)也可以进入 protected 部分。此时 ThreadA 已经完成了它的工作，因此 ThreadB 不会看到 count 变量处于与 ThreadA 发现它时相同的状态。