基于 pthread 的事件只唤醒等待线程答案

【问题标题】：pthread-based event waking up only waiting threads基于 pthread 的事件只唤醒等待线程
【发布时间】：2010-10-29 12:34:54
【问题描述】：

在我的 C++ 程序中，我有一个 CEvent 类，它带有基于 pthreads 的触发器和等待成员函数（在 Linux 上运行）。如果有一个等待过程，实现是非常明显的（即网上有很多例子）。但是现在我需要满足多个线程正在等待事件的要求，并且在调用 trigger() 时应该全部可靠地唤醒。作为第二个条件，只有在调用 trigger() 时正在等待的线程才会被唤醒。

我当前的代码：

void CEvent::trigger() {
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    wakeUp = true;
    pthread_cond_broadcast(&condition)
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    wakeUp = false;
}

void CEvent::wait() {
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    while (!wakeUp)
        pthread_cond_wait(&condition, &mutex)

    pthread_mutex_unlock(&mutex);
}

这似乎几乎可以工作，因为在我将 wakeUp 设置回 false 之前等待唤醒的所有线程。但是在广播和wakeUp 的重置之间，调用wait() 的其他（或相同）线程也将立即唤醒，这是不可接受的。在 mutext 解锁之前设置 wakeUp = false 可以防止线程唤醒。

我的问题： * pthread_cond_broadcast 什么时候返回？ IE。有没有保证它只会在所有线程都唤醒后才返回，或者它可以在之前返回？ * 这个问题有什么推荐的解决方案吗？

【问题讨论】：

标签： events pthreads

【解决方案1】：

请忽略我之前的虚假回答。在触发线程解锁互斥锁（从而释放等待的线程）和设置唤醒值之间存在竞争。这意味着另一个（不等待的）线程可以进来，获取互斥锁，并在wakeUp 中看到一个真实值，然后退出而无需等待。另一个错误是，在wakeUp 重置后，正在等待的线程会唤醒并立即恢复等待。

解决此问题的一种方法是使用计数 - 每个正在等待的线程都会增加计数，然后触发器将等待，直到许多线程在恢复之前唤醒。然后，您必须确保在发生这种情况之前不允许非等待线程开始等待。

// wake up "waiters" count of waiting threads
void CEvent::trigger()
{
    pthread_mutex_lock(&mutex);

    // wakey wakey
    wakeUp = true;
    pthread_cond_broadcast(&condition);

    // wait for them to awake
    while (waiters>0)
      pthread_cond_wait(&condition, &mutex);

    // stop waking threads up
    wakeUp = false;

    // let any "other" threads which were ready to start waiting, do so
    pthread_cond_broadcast(&condition);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
}

// wait for the condition to be notified for us
void CEvent::wait()
{
    pthread_mutex_lock(&mutex);

    // wait for us to be allowed to start waiting
    // we have to wait until any currrently being woken threads have gone
    while (wakeUp)
        pthread_cond_wait(&condition, &mutex);

    // our turn to start waiting
    waiters ++;

    // waiting
    while (!wakeUp)
        pthread_cond_wait(&condition, &mutex);

    // finished waiting, we were triggered
    waiters --;

    // let the trigger thread know we're done
    pthread_cond_broadcast(&condition);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
}

【讨论】：