如果 pthread_cond_wait 不是原子的会发生什么？

Question

场景 1：释放互斥体然后等待 场景2：等待然后释放互斥体

试图从概念上理解它的作用。

Answer 1

如果互斥锁在调用线程在条件变量上被认为“阻塞”之前被释放，那么另一个线程可以锁定互斥锁，更改谓词所基于的状态，然后调用pthread_cond_signal 无需 一直在等待的线程被唤醒（因为它还没有被阻塞）。这就是问题所在。

场景 2，等待然后释放互斥体，是任何现实世界实现必须在内部工作的方式，因为没有必要行为的原子实现。但是从应用程序的角度来看，如果不释放互斥锁，就无法观察到线程是阻塞集的一部分，因此在“抽象机器”的意义上，它是原子的。

编辑：更详细地说，条件变量等待的实际实现通常如下所示：

1. 修改条件变量对象的一些内部状态，使调用者被认为是它的阻塞集的一部分。
2. 解锁互斥锁。
3. 执行阻塞等待操作，其特殊属性是如果步骤 1 中的条件变量对象的状态由于来自任何其他线程的信号而发生更改，它将立即返回。

因此，“阻塞”行为分为两个步骤，其中一个发生在互斥锁解锁之前（获得阻塞集中的成员资格），另一个发生在互斥锁解锁之后（可能是休眠和让步）控制到其他线程）。正是这种拆分能够使抽象机器中的“条件等待”操作“原子化”。