来自多个线程的 pthread_cond_signal

Question

假设有一个线程调用pthread_cond_wait 并等待信号：

   pthread_mutex_lock(&m);
         .....
   while(run) 
   {
      do {
        pthread_cond_wait(&cond,&m);
      } while(!got_signal);
      got_signal = false;
      do_something();
   }

并且有多个线程应该传递信号：

pthread_mutex_lock(&m);
got_signal = true;
pthread_cond_signal(&cond);
pthread_mutex_unlock(&m);

这个解决方案足够安全吗？如果多个线程发送信号会发生什么？ mmutex 是否足以保证所有信号都被序列化并且不会丢失？

Answer 1

在您发布的代码中，允许线程调用pthread_cond_signal() 的唯一地方是它们可以获取m，并且只有当您的等待线程在pthread_cond_wait() 上被阻塞时才会发生这种情况。

但是，在等待线程被唤醒并可以获取互斥锁之前，两个信号线程可能会在彼此之后获取互斥锁。在这种情况下，您将丢失第二个信号（以及在此之后，在等待线程运行之前可能到达的任何其他信号），因为您的等待线程只能“看到”它已发出信号，但看不到它有多少次发生了。

为确保您不会丢失任何信号，您可以使用计数器而不是 got_signal 标志：

等待线程：

pthread_mutex_lock(&m);
     .....
while(run) 
{
   while(signal_count == 0) {
     pthread_cond_wait(&cond,&m);
   } 
   --signal_count;
   do_something();
}

信号线程：

pthread_mutex_lock(&m);
++signal_count;
pthread_cond_signal(&cond);
pthread_mutex_unlock(&m);

（另请注意，我已将 do...whileloop 与 while 循环交换，以确保在仍有未处理的信号时不会调用 pthread_cond_wait()。）

现在，如果多个线程最终彼此直接发出信号，signal_count 将变得不止一个，这将导致等待线程多次运行其do_something() 而不仅仅是一次。