concurrency - 为什么条件变量有时会错误唤醒？

Question

我早就知道你使用条件变量的方式是

lock
while not task_done
  wait on condition variable
unlock

因为有时条件变量会自发唤醒。但我一直不明白为什么会这样。在过去，我读过创建一个没有这种行为的条件变量是很昂贵的，但仅此而已。

那么......为什么你需要担心在等待条件变量时被错误唤醒？

Answer 1

并不是条件变量会错误地唤醒；条件变量只有在从另一个线程发出信号时才会唤醒。但是，当线程被重新调度执行时，其他线程可能已经设法获取了您正在等待的资源，因此有必要进行仔细检查。例如，如果一组线程 x,y,z 正在等待 w 之前持有的某个资源 R，并且 x,y,z,w 通过条件变量进行通信……假设 w 已完成 R 并发出信号 x ,y,z。因此，x、y 和 z 都将从等待队列中取出并放入运行队列中以安排执行。假设 x 首先被调度……所以它获取 R，然后它可能会被置于 sleep 状态，然后 y 可能被调度，因此当 y 正在运行时，y 之前等待的资源 R 仍然不可用，所以有必要让 y 再次休眠。然后z醒了，z也发现R还在用，所以z需要再回去 sleep ，等等。

如果您正好有两个线程，并且条件变量仅在其中两个线程之间共享，则有时可以不执行该检查。然而，如果你想让你的应用程序动态化并且能够扩展到任意数量的线程，那么最好养成习惯(更不用说更简单和更不担心)来做额外的检查，因为它是必需的大多数情况。