std::condition_variable::notify_one 是可重入的吗?
Is std::condition_variable::notify_one reentrant?
我可以安全地执行以下代码吗?是否有可能在这里出现死锁或一些意外行为,尤其是当 SIGINT 到达时?
#include <atomic>
#include <condition_variable>
#include <csignal>
std::mutex m;
std::condition_variable cv;
std::atomic<bool> flag(false);
void f1(){
std::signal(SIGTERM, [](int signal){flag.store(true,
std::memory_order_release); cv.notify_one();});//register for signal
std::unique_lock<std::mutex> mtx(m);
cv.wait(mtx, []{return flag.load(std::memory_order_consume);});//wait for signal or f2() notify
}
void f2(){
flag.store(true, std::memory_order_release);
cv.notify_one();
}
int main(){
std::thread th1(f1);
std::thread th2(f2);
th1.join();
th2.join();
return 0;
}
pthread
函数以及使用这些函数的 std::condition_variable
和 std::mutex
不是 异步信号安全的。请参阅 man signal-safety(7)
中的异步信号安全函数列表。
有点题外话:如果您在更新 flag
时不锁定互斥量,则会导致错过通知。设想场景:
Thread 1 | Thread 2
| mutex.lock()
| flag == false
| cv.wait(mtx, []{return flag;}):
| while(!flag)
flag = true |
cv.notify_one() | <--- this notification is lost
| cv.wait(mtx); <--- waits for the next notification
这是一个非常微妙但非常常见的编程错误。当经常通知条件变量时,很难注意到丢失的通知和引入的延迟。只有当条件变量只通知一次时,问题才可能变得明显。
条件变量没有状态,它们只是一种(嘈杂的)通知机制,与 Windows 事件不同,这是一个混杂因素。
更新时锁定互斥量 flag
修复了这个问题。
如果您想在收到信号时通知条件变量,请创建一个专用于信号处理的线程。示例:
#include <condition_variable>
#include <iostream>
#include <thread>
#include <signal.h>
std::mutex m;
std::condition_variable cv;
bool flag = false;
void f1(){
std::unique_lock<std::mutex> lock(m);
while(!flag)
cv.wait(lock);
}
void signal_thread() {
sigset_t sigset;
sigfillset(&sigset);
int signo = ::sigwaitinfo(&sigset, nullptr);
if(-1 == signo)
std::abort();
std::cout << "Received signal " << signo << '\n';
m.lock();
flag = true;
m.unlock();
cv.notify_one();
}
int main(){
sigset_t sigset;
sigfillset(&sigset);
::pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &sigset, nullptr);
std::thread th1(f1);
std::thread th2(signal_thread);
th1.join();
th2.join();
}
请注意,信号必须在所有线程中被阻塞,以便只有信号处理程序线程接收这些信号。
我可以安全地执行以下代码吗?是否有可能在这里出现死锁或一些意外行为,尤其是当 SIGINT 到达时?
#include <atomic>
#include <condition_variable>
#include <csignal>
std::mutex m;
std::condition_variable cv;
std::atomic<bool> flag(false);
void f1(){
std::signal(SIGTERM, [](int signal){flag.store(true,
std::memory_order_release); cv.notify_one();});//register for signal
std::unique_lock<std::mutex> mtx(m);
cv.wait(mtx, []{return flag.load(std::memory_order_consume);});//wait for signal or f2() notify
}
void f2(){
flag.store(true, std::memory_order_release);
cv.notify_one();
}
int main(){
std::thread th1(f1);
std::thread th2(f2);
th1.join();
th2.join();
return 0;
}
pthread
函数以及使用这些函数的 std::condition_variable
和 std::mutex
不是 异步信号安全的。请参阅 man signal-safety(7)
中的异步信号安全函数列表。
有点题外话:如果您在更新 flag
时不锁定互斥量,则会导致错过通知。设想场景:
Thread 1 | Thread 2
| mutex.lock()
| flag == false
| cv.wait(mtx, []{return flag;}):
| while(!flag)
flag = true |
cv.notify_one() | <--- this notification is lost
| cv.wait(mtx); <--- waits for the next notification
这是一个非常微妙但非常常见的编程错误。当经常通知条件变量时,很难注意到丢失的通知和引入的延迟。只有当条件变量只通知一次时,问题才可能变得明显。
条件变量没有状态,它们只是一种(嘈杂的)通知机制,与 Windows 事件不同,这是一个混杂因素。
更新时锁定互斥量 flag
修复了这个问题。
如果您想在收到信号时通知条件变量,请创建一个专用于信号处理的线程。示例:
#include <condition_variable>
#include <iostream>
#include <thread>
#include <signal.h>
std::mutex m;
std::condition_variable cv;
bool flag = false;
void f1(){
std::unique_lock<std::mutex> lock(m);
while(!flag)
cv.wait(lock);
}
void signal_thread() {
sigset_t sigset;
sigfillset(&sigset);
int signo = ::sigwaitinfo(&sigset, nullptr);
if(-1 == signo)
std::abort();
std::cout << "Received signal " << signo << '\n';
m.lock();
flag = true;
m.unlock();
cv.notify_one();
}
int main(){
sigset_t sigset;
sigfillset(&sigset);
::pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &sigset, nullptr);
std::thread th1(f1);
std::thread th2(signal_thread);
th1.join();
th2.join();
}
请注意,信号必须在所有线程中被阻塞,以便只有信号处理程序线程接收这些信号。