为什么 std::condition_variable wait() 需要一个 std::unique_lock 参数？

Question

我的帖子不需要加锁。 std::unique_lock 在构造时锁定线程。我只是使用 cond_var.wait() 作为避免忙等待的一种方式。我基本上通过将 unique_lock 放在一个很小的范围内来绕过自动锁定，从而在它离开这个小范围后销毁唯一锁。此外，如果相关的话，只有一个消费者线程。

{
std::unique_lock<std::mutex> dispatch_ul(dispatch_mtx);
pq_cond.wait(dispatch_ul);
}

是否有更好的选择来避免 unique_lock 不必要的自动锁定功能？我正在寻找一个无互斥选项来简单地向线程发出信号，我知道 std::condition_variable_any 但这需要某种互斥锁，这在我的情况下又是不必要的。

Answer 1

你需要一把锁来防止这个常见的新手错误：

1. 生产者线程生产一些东西，
2. 生产者线程调用 some_condition.notify_all()、
3. 生产者线程暂时空闲，

同时：

4. 消费者线程调用 some_condition.wait(...)
5. 消费者线程等待，...
6. 等待，...
7. 然后等待。

条件变量不是标志。它不记得它被通知过。如果生产者在消费者进入wait()调用之前调用notify_one()或notify_all()，则通知“丢失”。

为了防止丢失通知，必须有一些共享数据告诉消费者是否需要等待，并且必须有锁来保护共享数据。

生产者应该：

1. 锁上锁，
2. 更新共享数据，
3. 通知条件变量，
4. 解除锁定

然后消费者必须：

1. 锁上锁，
2. 检查共享数据是否需要等待，
3. 如有需要请稍候，
4. 随便吃，
5. 解除锁定。

消费者需要将锁传递给 wait(...) 调用，以便 wait(...) 可以暂时解锁，然后 re-lock 在返回之前将其解锁。如果 wait(...) 没有解锁锁，那么生产者将永远无法到达 notify() 调用。