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c++ - 使用 std::condition_variable 同步调用函数

问题描述

我再次沉迷于学习并发并试图解决这个问题。

简而言之，我有一个类和 3 个函数。我需要同步他们的通话（需要打印FirstSecondThird）。

使用下面的代码会更清楚：

std::function<void()> printFirst = []() { std::cout << "First"; };
std::function<void()> printSecond = []() { std::cout << "Second"; };
std::function<void()> printThird = []() { std::cout << "Third"; };

class Foo {
    std::condition_variable cv;
    bool mfirst,msecond;
    std::mutex mtx;
public:
    Foo() {
        mfirst = false;
        msecond = false;
    }

    void first(std::function<void()> printFirst) {
        std::unique_lock<std::mutex> l(mtx);
        printFirst();
        mfirst = true;
    }

    void second(std::function<void()> printSecond) {
        std::unique_lock<std::mutex> l(mtx);
        cv.wait(l, [this]{return mfirst == true; });
        printSecond();
        msecond = true;
    }

    void third(std::function<void()> printThird) {
        std::unique_lock<std::mutex> l(mtx);
        cv.wait(l, [this] {return (mfirst && msecond) == true; });
        printThird();
    }
};

int main()
{
    Foo t;

    std::thread t3((&Foo::third, t, printThird));
    std::thread t2((&Foo::second, t, printSecond));
    std::thread t1((&Foo::first, t, printFirst));

    t3.join();
    t2.join();
    t1.join();

    return 0;
}

猜猜我的输出是什么？它打印ThirdSecondFirst。

这怎么可能？这段代码是不是容易出现死锁？我的意思是，当第一个线程在函数中获取互斥锁时second，它不会永远等待，因为现在获取互斥锁我们无法更改变量mfirst？

标签： c++concurrencysynchronizationmutexdeadlock

解决方案

你有一个非常微妙的错误。

std::thread t3((&Foo::third, t, printThird));

这条线不符合您的预期。它仅使用一个参数 初始化一个线程printThird，而不是使用您指定的 3 个参数进行初始化。那是因为您不小心使用了逗号表达式。结果，&Foo::thirdandt就被丢弃了，甚至从未调用过成员函数。

在您的代码中调用的唯一函数是printFirst、printSecond和printThird。如果没有任何同步，它们可能会以任意顺序打印。您甚至可以获得交错输出。

std::thread t3{&Foo::third, t, printThird};

这是更正的版本。花括号是为了避免编译器将其视为函数声明，因为大多数令人烦恼的解析

作为旁注，如评论中所述，您使用错误的条件变量。

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