使用 std::condition_variable 同步调用函数

Question

又沉迷于学习并发，尝试解决this problem.

总之，我有一个class和3个功能。我需要同步他们的通话（需要打印 FirstSecondThird）。

下面的代码会更清楚:

std::function<void()> printFirst = []() { std::cout << "First"; };
std::function<void()> printSecond = []() { std::cout << "Second"; };
std::function<void()> printThird = []() { std::cout << "Third"; };

class Foo {
    std::condition_variable cv;
    bool mfirst,msecond;
    std::mutex mtx;
public:
    Foo() {
        mfirst = false;
        msecond = false;
    }

    void first(std::function<void()> printFirst) {
        std::unique_lock<std::mutex> l(mtx);
        printFirst();
        mfirst = true;
    }

    void second(std::function<void()> printSecond) {
        std::unique_lock<std::mutex> l(mtx);
        cv.wait(l, [this]{return mfirst == true; });
        printSecond();
        msecond = true;
    }

    void third(std::function<void()> printThird) {
        std::unique_lock<std::mutex> l(mtx);
        cv.wait(l, [this] {return (mfirst && msecond) == true; });
        printThird();
    }
};

int main()
{
    Foo t;

    std::thread t3((&Foo::third, t, printThird));
    std::thread t2((&Foo::second, t, printSecond));
    std::thread t1((&Foo::first, t, printFirst));

    t3.join();
    t2.join();
    t1.join();

    return 0;
}

猜猜我的输出是什么？它打印 ThirdSecondFirst.

这怎么可能？这段代码不是容易死锁吗？我的意思是，当第一个线程在函数 second 中获取互斥锁时，它不会永远等待吗，因为现在获取了互斥锁，我们无法更改变量 mfirst?

Answer 1

你有一个非常微妙的错误。

std::thread t3((&Foo::third, t, printThird));

此行不符合您的预期。它仅使用一个参数 printThird 初始化一个线程，而不是使用您指定的 3 个参数进行初始化。那是因为你不小心用了comma expression。结果，&Foo::third 和 t 被丢弃，成员函数甚至从未被调用。

您的代码中唯一调用的函数是 printFirst、printSecond 和 printThird。如果没有任何同步，它们可能会以任意顺序打印。您甚至可以获得交错输出。

std::thread t3{&Foo::third, t, printThird};

这是更正后的版本。大括号是为了避免编译器将其视为函数声明，因为 most vexing parse

附带说明，如评论中所述，您使用的条件变量是错误的。

使用 std::condition_variable 同步调用函数

Synchronized call of functions using std::condition_variable

c++

concurrency

synchronization

mutex

deadlock