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我正在开发一个应用程序,目前我只有一个条件变量和许多具有不同条件的等待语句。每当其中一个队列或某些其他状态发生更改时,我只需调用 cv.notify_all();
并知道等待此状态更改的所有线程都会收到通知(可能还有其他正在等待状态更改的线程)不同的条件)。
我想知道为每个队列或状态使用单独的条件变量是否有意义。我的所有队列通常都是独立的,因此等待队列 x
中数据的线程并不关心队列 y
中的新数据。因此,我不会遇到必须通知或等待多个条件变量的情况(我发现的大多数问题都与此有关)。
从性能的角度来看,拥有数十个条件变量是否有任何缺点?当然,代码可能更容易出错,因为必须通知正确的条件变量。
编辑:所有条件变量仍将使用相同的互斥量。
最佳答案
我建议为每个实际 条件设置一个condition_variable
。例如,在生产者/消费者中,buffer empty 有一个 cv,buffer full 有另一个 cv。
当您可以只通知一个时,通知所有人是没有意义的。这让我认为您的一个 condition_variable
实际上是在管理多个实际 条件。
你问的是优化。一方面,我们希望避免过早优化,并在出现问题时进行分析。另一方面,我们希望设计的代码从一开始就能够很好地通过算法进行扩展。
从速度性能的角度来看,在不了解情况的情况下很难说,但是添加 cv 对速度产生重大负面影响的可能性非常低,与 wait
的成本相比完全相形见绌> 或 通知
。如果添加更多 cv 可以让您不再调用 notify-all,那么对速度产生积极影响的可能性就很高。
Notify-all 使代码易于理解。但是,当性能很重要时,不应使用它。当等待 cv 的线程被唤醒时,它保证持有互斥锁。如果你通知所有,等待那个 cv 的每个线程都会被唤醒并立即尝试获取互斥量。在这一点上,除了一个人之外的所有人都将回到 sleep 状态(这次等待互斥锁释放)。当幸运线程释放互斥锁时,下一个线程将获得它,接下来它要做的就是检查 cv 谓词。根据条件,谓词很可能评估为假(因为第一个线程已经处理了它,或者因为一个 cv 有多个实际条件)并且线程立即回去 sleep 等待简历。一个接一个地,现在等待互斥体的每个线程都将醒来,检查谓词,然后可能回到 cv 上休眠。很可能只有一个人最终真正做了某事。
这是可怕的性能,因为互斥锁、互斥解锁、cv 等待和 cv 信号都相对昂贵。
即使在调用 notify-one 时,您也可以考虑在临界区之后执行它,以尝试防止 one 唤醒线程阻塞在互斥锁上。如果你真的想通知所有,你可以简单地调用通知一并让每个线程在完成关键部分后通知一。这创造了一个很好的轮流线性级联与争论的爆发。
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