如何修复条件变量等待/通知的争用条件

Question

这个问题的答案是错误的，因为它有可能陷入僵局。Condition Variable - Wait/Notify Race Condition

我找不到解决种族问题或死锁问题的办法。

想象一下我们有两条线。现在的目标如下。

first condition:
Thread 1 Waits
Thread 2 Notifies

second condition:
Thread 2 Notifies
Thread 1 Should not wait and continue normal execution.

如何在没有通知队列的情况下正确地实现这一点？因为我希望这部分代码尽可能快地运行，并使用一个布尔值，而不是将项添加到队列中。另外，只有两个线程，所以对我来说，队列的使用似乎过分了。

当存在竞争条件时，伪代码：

Thread 1:
lock(x);
if(!signaled)
{
    unlock(x); // ********
    // still small gap, how to avoid?
    cv.wait(); // forget spurious wakeup for sake of simplicity 
    signaled = false;
}
else // ********
    unlock(x);

Thread 2:
lock(x);
signaled = true;
cv.notify();
unlock(x);

现在，如果删除两行注释有********的争用条件，则将解决死锁的问题，并引入死锁的可能性，其中Thread1在拥有锁时等待，而Thread2则被锁定x。

Answer 1

你困惑的根源是你对条件变量的误解。它们的固有特征是锁释放和进入等待模式是原子完成的，也就是说，在两者之间没有发生任何事情。

因此，在变量进入等待模式之前，不可能对变量进行任何修改，因为锁不会被释放。这是任何符合标准的conditional_variable实现的基本保证，例如，下面是std::conditional_variable参考页面的摘录

variable/wait

原子地释放锁，阻塞当前正在执行的线程，并将其添加到等待执行的线程列表中。当执行notify_all()或notify_one()时，线程将被解除阻塞。它也可能是伪造的。解除阻塞时，不管原因如何，重新获取锁并等待退出。如果此函数通过异常退出，则还将重新获取锁。(直到C++14)