c++ - condition_variable 获取锁速度慢

Question

这个问题是关于condition_variable.wait()的功能。我认为它可能没有锁定 unique_lock当它被通知时立即。让我展示一下我的代码，您会更好地理解我的测试。

注意:编译器 g++, std=c++14

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <chrono>
#include <atomic>
#include <future>

using namespace std;

mutex global_mut;
condition_variable global_cond;
atomic<bool> bval;
atomic<int> ival;

void accLock() {
  unique_lock<mutex> lock(global_mut);
  while (!bval.load()) {
    global_cond.wait(lock);
  }
  cout << __PRETTY_FUNCTION__ << " get the lock" << endl;
  ival.store(2, memory_order_release);
  lock.unlock();
}

void getVal() {
  lock_guard<mutex> lock(global_mut);
  cout << __PRETTY_FUNCTION__ << " get the lock with " << ival.load(memory_order_acquire) << endl;
}

int main(int argc, char** argv) {
  bval.store(false);
  ival.store(0, memory_order_release);

  // now my global_cond should be waiting for being notified
  std::future<void> fut = std::async(std::launch::async, accLock);

  // now my global_cond should be awaken and lock global_mut  
  bval.store(true);
  global_cond.notify_one();

  // getVal should be waiting for global_mut to be unlocked
  getVal();
  return 0;
}

理想情况下，我想要我的 accLock线程首先锁定互斥量并更改 ival , 这样 getVal() 就可以加载最新的 ival ，即 2。我希望看到类似这样的输出

void accLock() get the lock
void getVal() get the lock with 2

但实际上，这是

void getVal() get the lock with 0
void accLock() get the lock

显然，这个 unique_lock没有“立即”锁定 global_cond ，让 lock_guard在getVal()首先获取互斥量。请问实现我想要的东西的正确方法是什么？我对 condition_variable 的理解正确吗？ ？谢谢。

注意:我使用 memory_order_acl 和 release 是因为我认为这可以帮助我“更正”订单。但它不起作用。

Answer 1

当两个线程争用一个互斥锁时，哪个线程获得它是任意的。如果您希望一件事在另一件事发生之前发生，您有义务编写代码来实现它。互斥量不会强制执行任何特定的顺序。

如果您不希望 getVal 在另一个线程完成之前运行，您可以编写一些代码来等待它完成。您可以使用互斥量和条件变量来执行此操作，但您没有这样做。

一般来说，实现会根据您对其施加的限制尽可能地高效。停止调用 getVal 的线程效率低下(因为它的所有代码在缓存中都是热的并且已经被调度)，所以实现没有这样做。

实现无法知道您想要什么，并且它低效地做事是没有意义的，希望这可能是您真正想要的但没有告诉它。

请注意，您在以后的运行中可能会得到不同的结果。准备运行的线程执行的顺序是不可预测的，除非您使其可预测。两个都线程已准备好运行，因此您不能指望任何特定的可靠顺序。这将是实现认为在这种情况下最好的。