从 C++11 中的另一个线程解锁一个线程

Question

我对 C++11 的 thread.h api 的知识并不广泛（实际上我也不熟悉线程编程，但我最近读了很多，并且知道并发和类似的东西）但我开始使用它，但我遇到了一个我从未真正遇到过的问题。

我有两个线程函数，说这些

std::thread(thread1, args); // Spawn thread 1
std::thread(thread2, args); // Spawn thread 2

[...]

int thread1(bunch of args)
{
     lock_thread_2();
     [do stuff]
     while (some condition) {
         [do stuff]
         unlock_thread_2();
     }
}

int thread2(bunch of args)
{
     while (some condition) {
         [do stuff]
         wait_for_thread1_to_unlock_me();
     }
}

我首先考虑用 std::mutex 来做，但我读到它可能很危险，因为如果我解锁一个已经解锁的互斥锁，行为是未定义的，而且在它之上它无论如何都不会像 mutex.lock 一样工作() 不一定会暂停执行（仅当互斥锁已被锁定时才会暂停），因此编写起来非常可怕，我必须将 unlock() 和 lock() 调用耦合在一起。

这里需要注意的是thread2的执行只由thread1控制，但thread2永远不会以任何方式锁定thread1。只有thread2被thread1锁定，只有thread1控制thread2的执行流程，否则没有。

您将如何以一种干净、受支持的方式做到这一点？能否举个代码示例？

谢谢！

Answer 1

使用condition_variable：

std::condition_variable cv;

int thread1(bunch of args)
{
     [do stuff]
     while (some condition) {
         [do stuff]
         cv.notify_one();
     }
}

int thread2(bunch of args)
{
     std::mutex mtx;
     std::unique_lock<std::mutex> lk(mtx);

     while (some condition) {
         [do stuff]
         cv.wait(lk);
     }
}

当wait() 返回时，cv 将是 notify()-ed... 或者会有一个虚假的唤醒。为了处理后者，添加谓词通常很有帮助。

Answer 2

您可以使用std::condition_variable。它允许您通过使用notify_one 或notify_all 方法分别从另一个线程通知一个线程来恢复一个或所有等待条件变量的线程。在您的代码中，您可以像这样使用它：

std::condition_variable my_var;

void thread1(args) {
    ...
    while(condition1) {
        ...
        my_var.notify_one();
    }
}

void thread2(args) {
    std::mutex mutex;
    std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex);
    ...
    while(condition2) {
        ...
        my_var.wait(lock);
    }
}

但请注意，条件变量偶尔会出现虚假唤醒，因此您可能需要循环等待条件以检查唤醒是否有效，如下所示：

do {
    my_var.wait(lock);
} while(!valid_wakeup);

你可以阅读更多关于std::condition_variablehere的信息。