c++ - 为什么我的两个线程之一永远不会获得互斥锁？

Question

我有两个线程，两个线程都有一个可以做一些工作的循环。两者之间唯一真正的行为差异是线程 1sleep_for在将其互斥锁锁定在循环中之前执行，线程 2 没有。目标是保持系统上的线程 1：我不希望它 100% 地锤击 CPU。线程 2 本质上是临时的，所以它不应该在工作时休眠。但是线程 2 所做的工作量（每次迭代）很重（因此sleep_for在我的示例中，在锁定之后，以模拟由于实际工作而长期持有的锁定）。

线程 2 获取所有执行时间。事实上，线程 1 仅在 4 秒后进行了 1 次迭代。我期望线程 1 锁定std::mutex，等待解锁，然后获取锁。不std::mutex充当某种队列吗？意思是，即使线程 2 在获取锁之前没有休眠，但当它尝试锁定下一次迭代时，它最终不得不等待锁被释放，因为线程 1 是下一个获取锁的？即使在那里睡觉，我希望每个线程 1 和线程 2 都可以轮流。

我在这里错在哪里？这种行为的解释是什么？C++ 标准提供了哪些保证，哪些不是？

#include <thread>
#include <atomic>
#include <mutex>
#include <iostream>
#include <chrono>

using namespace std::chrono_literals;

std::unique_lock<std::mutex> LockMutex()
{
    static std::mutex m;
    return std::unique_lock<std::mutex>{m};
}

int main()
{
    std::atomic_bool running{true};

    std::thread t1{[&] {
        while (running)
        {
            std::this_thread::sleep_for(100ms);
            auto lock = LockMutex();
            std::cout << "Thread 1 :: Time Slice\n";
        }
    }};

    std::thread t2{[&] {
        while (running)
        {
            auto lock = LockMutex();
            std::cout << "Thread 2 :: Time Slice\n";
            std::this_thread::sleep_for(100ms);
        }
    }};

    std::this_thread::sleep_for(4s);

    running = false;
    t1.join();
    t2.join();
}

我得到的输出是：

Start

Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 2 :: Time Slice
Thread 1 :: Time Slice

0

Finish

用于测试的实时代码示例。

标签： c++multithreading