防止竞争条件

Question

我写了一个定时器，它的工作方式如下： 使用计时器的类实现了回调函数call_()。 计时器在单独的线程中运行，并在计时器到期时执行call_()。

我的测试程序如下：

void TestCase::loop()
{
  unique_lock<mutex> lock(*this);

  while(running_)
  {
     timer_->SetTimer(time);
     signal_.wait(lock);
     do_something();
  }
}

void TestCase::call_()
{
  signal_.notify_all();
}

如果 time 非常小（例如 2 毫秒），则测试程序有时会执行 do_something()，有时则不会（在测试程序的不同运行中）。

我的猜测是竞争条件，似乎如果 time 很小，则 call()_ 在 signal_.wait(lock) 之前执行（因此 signal_.notify_all() ）。

如果我在signal_.notify_all() 之前添加this_thread::sleep(posix_time::milliseconds(2))， do_something() 几乎在每次运行中都会执行，对于 sleep(5) 来说一切正常。

如何确保signal_.wait(lock) 在signal_.notify_all() 之前执行？

Answer 1

如果超时值非常小，则无法保证主线程在定时器线程执行signal_.notify_all 语句之前到达signal_wait 语句。

当您使用一次性计时器时，更好的选择是使用信号量而不是条件变量来同步两个线程。

正如您在条件变量中看到的那样，必须执行等待和通知的顺序才能使机制正常工作。

使用信号量，执行等待的线程也将停止，直到另一个线程发布信号量，但没有要求到达等待和发布操作的顺序。如果首先到达该帖子，则等待立即返回（并且成功）。