从 C++11 中的另一个线程解锁一个线程

Question

我在 C++11 的 thread.h api 方面的知识并不广泛（事实上我也不熟悉线程编程，但我最近读到了它很多并且了解并发性和类似的东西）但是我开始使用它并且我遇到了一个我从未真正遇到过的问题。

我有两个线程函数，说这些

std::thread(thread1, args); // Spawn thread 1
std::thread(thread2, args); // Spawn thread 2

[...]

int thread1(bunch of args)
{
     lock_thread_2();
     [do stuff]
     while (some condition) {
         [do stuff]
         unlock_thread_2();
     }
}

int thread2(bunch of args)
{
     while (some condition) {
         [do stuff]
         wait_for_thread1_to_unlock_me();
     }
}

我首先想到用 std::mutex 来做，但我读到它可能很危险，因为如果我解锁一个已经解锁的互斥体，行为是未定义的，并且在它之上它无论如何都不会工作，因为mutex.lock() 不一定会暂停执行（只有当互斥体已经被锁定时才会暂停）所以写起来会非常可怕，我必须将 unlock() 和 lock() 调用结合在一起.

这里需要注意的是，thread2 的执行仅由thread1 控制，但thread2 永远不会以任何方式锁定thread1。只有thread2被thread1加锁，只有thread1控制thread2的执行流程，否则不会。

您将如何以干净、受支持的方式做到这一点？能否给个代码示例？

谢谢！

Answer 1

使用 condition_variable:

std::condition_variable cv;

int thread1(bunch of args)
{
     [do stuff]
     while (some condition) {
         [do stuff]
         cv.notify_one();
     }
}

int thread2(bunch of args)
{
     std::mutex mtx;
     std::unique_lock<std::mutex> lk(mtx);

     while (some condition) {
         [do stuff]
         cv.wait(lk);
     }
}

当 wait() returns 时，cv 将被 notify() 编辑...或者将出现虚假唤醒。为了处理后者，添加谓词通常很有帮助。

Answer 2

您可以使用 std::condition_variable。它允许您通过使用 notify_one 或 notify_all 方法从另一个线程通知一个线程，以分别恢复一个或所有等待条件变量的线程。在您的代码中，您可以像这样使用它：

std::condition_variable my_var;

void thread1(args) {
    ...
    while(condition1) {
        ...
        my_var.notify_one();
    }
}

void thread2(args) {
    std::mutex mutex;
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
    ...
    while(condition2) {
        ...
        my_var.wait(lock);
    }
}

不过要小心，条件变量偶尔会受到虚假唤醒的影响，因此您可能希望循环等待条件以检查唤醒是否有效，如下所示：

do {
    my_var.wait(lock);
} while(!valid_wakeup);

您可以阅读更多关于 std::condition_variable here。

从 C++11 中的另一个线程解锁一个线程

Unlock a thread from another thread in C++11

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