丢失唤醒：如果生产者先获取互斥量怎么办？

Question

我正在尝试了解使用条件变量时丢失唤醒的问题。我相信我在下面使用了正确的设计模式。消费者：

lock the mutex
while the condition is not satisfied
    wait on the condition variable
consume
unlock the mutex

制作人：

lock the mutex
produce
unlock the mutex
signal the condition variable (notify consumer)

我的问题是：如果消费者先获取互斥锁，那没问题——直到消费者在 wait() 释放互斥锁，生产者才能获取互斥锁，因此生产者在消费者实际等待之前将无法通知（）。 但是如果生产者在消费者之前获得互斥量怎么办？那么它可以在消费者等待之前通知（）。据我了解，下面的代码没有解决这个问题。有人可以验证这一点吗？如果确实没有，如何才能绝对保证不存在丢失唤醒的问题？

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <thread>
#include <condition_variable>

using namespace std;    

class Foo {
        mutex m;
        condition_variable cv;
        bool consumerReady;

    public:
    Foo() {
        consumerReady = false;
    }

    void producer() {
        {
            unique_lock<mutex> ul(m);
            cout << "produced"<<endl;
            consumerReady = true;
        }
        cv.notify_one();
    }

    void consumer() {
        unique_lock<mutex> ul(m);
        cv.wait(ul, [this]{ return consumerReady; });
        cout<<"consumed"<<endl;
        consumerReady = false;
    }
};

int main() {
    Foo* z = new Foo();

    thread t1(&Foo::producer, z);
    thread t2(&Foo::consumer, z);

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

    return 0;
}

Answer 1

But what if the producer acquires the mutex before the consumer? Then it could notify() before the consumer is waiting.

没问题。您的 cv.wait(ul, [this]{ return consumerReady; }); 与

相同

while(not consumerReady) cv.wait(ul)

因此，首先检查实际的 consumerReady 变量，只有在未设置时才会进入等待模式。

Answer 2

您遗漏了制作人的关键步骤：

 lock the mutex
_make the condition TRUE_
 signal the condition variable

如果 prodcer 在前，那么你是对的：信号会丢失。但这并没有什么坏处，因为消费者会看到条件已经为真，因此它不会等待信号。

丢失唤醒：如果生产者先获取互斥量怎么办？

Lost wake-up: What if the producer acquires the mutex first?

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