c - 来自多个线程的 pthread_cond_signal

Question

让我们假设有一个线程调用 pthread_cond_wait 并等待信号:

   pthread_mutex_lock(&m);
         .....
   while(run) 
   {
      do {
        pthread_cond_wait(&cond,&m);
      } while(!got_signal);
      got_signal = false;
      do_something();
   }

并且有多个线程应该传递信号:

pthread_mutex_lock(&m);
got_signal = true;
pthread_cond_signal(&cond);
pthread_mutex_unlock(&m);

这个解决方案足够安全吗？如果多个线程发送信号会发生什么？ m mutex 是否足以保证所有信号被序列化并且不会丢失？

Answer 1

在您发布的代码中，唯一允许线程调用 pthread_cond_signal() 的地方是它们可以获取 m 的时候，而这只有在您等待时才会发生线程在 pthread_cond_wait() 上被阻塞。

但是，在等待线程被唤醒并可以获得互斥锁之前，两个发信号的线程可能会在彼此之后获取互斥锁。在那种情况下，您将丢失第二个信号(以及在此之后可能到达的任何其他信号，在等待线程运行之前)，因为您的等待线程只能“看到”它已发出信号，但不知道它有多少次发生了。

为确保您不会丢失任何信号，您可以使用计数器代替 got_signal 标志:

等待线程:

pthread_mutex_lock(&m);
     .....
while(run) 
{
   while(signal_count == 0) {
     pthread_cond_wait(&cond,&m);
   } 
   --signal_count;
   do_something();
}

信号线程:

pthread_mutex_lock(&m);
++signal_count;
pthread_cond_signal(&cond);
pthread_mutex_unlock(&m);

(另请注意，我已将 do...while 循环替换为 while 循环，以确保 pthread_cond_wait() 如果仍有未处理的信号，则不会调用。)

现在，如果多个线程最终直接发出信号，signal_count 将大于 1，这将导致等待线程运行其 do_something() 多个次而不是一次。