了解 std::condition_variable

Question

当我有多个线程等待执行时，我试图了解 condition_variable 的流程。据我了解，所有线程都会尝试获取唯一锁，一个会获取它然后进入wait（），如果您调用notify_all，最多不会有一个线程等待允许通过。直到它释放它的锁并允许其他线程通过。

cv 是否与唯一锁通信并让所有线程同时通过？如果是这样，是真的一次完成，还是线程一个接一个地依次通过。

std::condition_variable cv;
std::mutex cv_m; // This mutex is used for three purposes:
                 // 1) to synchronize accesses to i
                 // 2) to synchronize accesses to std::cerr
                 // 3) for the condition variable cv
int i = 0;

void waits()
{
    std::unique_lock<std::mutex> lk(cv_m);
    std::cerr << "Waiting... \n";
    cv.wait(lk, []{return i == 1;});
    std::cerr << "...finished waiting. i == 1\n";
}

http://en.cppreference.com/w/cpp/thread/condition_variable/notify_all

Answer 1

虽然线程确实必须一次调用一个wait，但在它们等待时，它们不会持有锁。所以额外的线程可以通过wait函数。

Answer 2

当您调用wait（单参数版本）时，锁被解锁并且线程进入等待状态，直到CV 被“通知”。当线程唤醒时，锁会再次被锁定。

当你调用notify_one时，基本上会通知一个在CV上等待的随机线程。当您调用 notify_all 时，所有等待 CV 的线程都将从等待状态中唤醒，第一个锁定锁的线程将继续执行。 哪个也是随机的。

请注意，当我说“随机”时，系统上线程的实际实现（从 C++ 库到操作系统内核，甚至可能是硬件）可能会以某种方式实现，从而可以推断出哪个线程将是唤醒并获得锁的线程，但从我们使用条件变量的应用程序编写者的角度来看，没有预定的顺序，它是随机的。