条件变量在被通知之前唤醒答案

【问题标题】：Conditional variable wakes up before it's been notified条件变量在被通知之前唤醒
【发布时间】：2019-01-31 11:39:23
【问题描述】：

我需要一个线程安全的队列，如果它不为空则产生数据，并等待数据到达。超时。我有这样的

void ThreadsafeQueue::enqueue(data_t& data)
{
    std::lock_guard<std::mutex> lock(m_mutex);
    m_queue.push(data);

    m_condvar.notify_one();
}

boost::optional<data_t> ThreadsafeQueue::dequeue()
{
    std::unique_lock<std::mutex> lock(m_mutex);
    const std::chrono::seconds DEFAULT_DELAY(10);
    if ((!m_queue.empty()) || m_condvar.wait_for(lock, DEFAULT_DELAY) == std::cv_status::no_timeout)
    {
        const auto data = m_queue.front();
        m_queue.pop();
        return data;
    }

    return boost::none;
}

但是，由于某种原因，有时它有时会进入带有 no_timeout 的 if 语句，而实际上它并没有得到通知。并尝试在空队列上使用 front()。

我做错了吗？

【问题讨论】：

这是一个经常被问到的重复问题。
This wait_for reference 表示可以虚假返回。

标签： c++ std

【解决方案1】：

由于可能会通过启动条件变量来唤醒多个线程，或者有时会发生虚假唤醒⁽¹⁾，因此您应该检查唤醒谓词以确保它真的。

换句话说，你的dequeue 代码最好是这样的：

boost::optional<data_t> ThreadsafeQueue::dequeue() {
    std::unique_lock<std::mutex> lock(m_mutex);
    static const std::chrono::seconds DEFAULT_DELAY(10);

    // Only wait on empty queue, return none on timeout.
    if (m_queue.empty())
        if (m_condvar.wait_for(lock, DEFAULT_DELAY) == std::cv_status::timeout)
            return boost::none;

    // Catch spurious wake-up.
    if (m_queue.empty())
        return boost::none;

    // Have item in queue, extract and return it.
    const auto data = m_queue.front();
    m_queue.pop();
    return data;
}

⁽¹⁾ 根据here（我的重点）：

自动释放锁，阻塞当前正在执行的线程，并将其添加到等待*this的线程列表中。当notify_all() 或notify_one() 被执行，或相对超时rel_time 到期时，线程将被解除阻塞。 它也可能被虚假解锁。

【讨论】：

但即使队列为空，它也会等待。如果队列不为空，我不希望它等待：D
@Eugene：进行了修改以考虑到这一点。
不应该是||，而不是&&？ :D
@Eugene：是的，但为了便于阅读，我已经将检查分开，所以现在可以了。
if (m_queue.empty()) return boost::none;为什么它返回 boost::none 如果它是空的？我的意思是，第一次

【解决方案2】：

即使没有通知，系统有时也会唤醒条件变量。这就是为什么在唤醒之后，你需要检查条件是否真的满足或者再次等待。

【讨论】：