condition_variable wait_for 在 C++ 中

Question

我在 Visual studio 2019 年与 condition_variable 合作。condition_variable.wait_for() 函数 returns std::cv_status::no_timeout 没有任何通知。

#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <mutex>

std::condition_variable cv;
std::mutex mtx;
bool called = false;

void printThread()
{
    std::unique_lock<std::mutex> lck(mtx);
    while (std::cv_status::timeout == cv.wait_for(lck, std::chrono::seconds(1)))
    {
        std::cout << "*";
    }
    std::cout << "thread exits" << std::endl;
}

int main()
{
    std::thread th(printThread);
    th.join();
    std::cout << "program exits" << std::endl;
}

我认为代码永远不会退出并继续打印 *，但它会在打印一些 * 后退出。

这是输出：

********************************************************************thread exits
program exits

为什么会这样？难道就是所谓的“spurious wakeups”？

Answer 1

是的，这是“虚假唤醒”。这在 cppreference.com's reference page for wait_for:

上有解释

It may also be unblocked spuriously. When unblocked, regardless of the reason, lock is reacquired and wait_for() exits.

翻译：您的计算机中有 gremlins。他们偶尔会脾气暴躁。如果他们确实变得脾气暴躁，则在请求的超时到期前 wait_for returns。当这种情况发生时：

Return value

std::cv_status::timeout if the relative timeout specified by rel_time expired, std::cv_status::no_timeout otherwise.

这似乎正是您所看到的。 C++ 标准允许 C++ 实现从 wait_for 过早地 return，出于任意原因，除非你 do return从wait_for超时时，no_timeout就是你得到的。

您可能想知道为什么 wait_for（以及其他几个类似的函数）可能会决定放弃他们的手并 return “虚假地”。但那将是一个不同的问题...

Answer 2

如前所述，它正在醒来 spurious wakeup。这样的事情使功能 wait_for 完全无用。解决方法是在进入等待循环之前使用wait_until保存当前时间：

int count = 1;
std::mutex mutex;
std::condition_variable condition_variable;

void wait() {
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
    count--;

    int timeout = 1000; // 1 second
    std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock> timenow = 
        std::chrono::system_clock::now();

    while(count < 0) {
        std::cv_status status = condition_variable.wait_until(
            lock, 
            timenow + std::chrono::duration<double,std::ratio<1,1000>>(timeout));

        if ( std::cv_status::timeout == status) {
            count++;
            break;
        }
    }
}

condition_variable wait_for 在 C++ 中

condition_variable wait_for in C++

c++

condition-variable

unique-lock