Quand un verrou doit-il être acquis avant d'appeler condition_variable.notify_one() ?

Dans la programmation multithread, les condition_variables sont utilisées pour signaler les threads en attente qui une condition spécifique a été remplie. Bien qu'il soit nécessaire de maintenir un verrou avant d'appeler condition_variable.wait(), il existe une certaine incertitude quant à savoir si un verrou est également requis avant d'appeler notify_one().

Puis-je verrouiller le mutex avant notify_one( ) et Pourquoi ?

Le verrouillage du mutex avant notify_one() n'est pas obligatoire, mais cela peut être avantageux dans certains scénarios. Lorsque le thread de notification libère le verrou avant d'appeler notify_one(), il permet aux threads en attente de commencer immédiatement à s'exécuter. Cependant, si le thread notifiant détient le verrou, les threads en attente doivent attendre qu'il soit libéré avant de continuer.

Raison d'être du verrouillage avant les appels ultérieurs à notify_one()

Dans l'exemple fourni, le verrou est acquis pour les appels ultérieurs à notify_one() car la variable i est en cours de modification dans la section critique après le notify_one() initial. Cela garantit que le thread en attente observe la valeur mise à jour de i lors de la reprise de l'exécution.

Éviter une éventuelle condition de concurrence critique

Certains diront que ne pas maintenir le verrou pendant la première L'appel notify_one() pourrait conduire à une condition de concurrence critique dans laquelle le thread consommateur reprend prématurément l'exécution et manque la notification. Cependant, ce n'est pas une préoccupation valable.

Selon le standard C, condition_variable::wait() se comporte comme une boucle interne qui vérifie en permanence un prédicat et attend si nécessaire. Dans ce cas, le prédicat est [] { return i == 1; }. Si i n'est pas égal à 1 lorsque le thread consommateur le vérifie, la boucle interne se terminera simplement, empêchant le thread de reprendre l'exécution.

Par conséquent, même si le thread producteur appelle notify_one() avant que le thread consommateur ne vérifie i, le thread consommateur ne manquera pas la notification.

Conclusion

Bien que cela ne soit pas strictement requis, verrouiller le mutex avant d'appeler condition_variable.notify_one() peut être bénéfique dans des scénarios spécifiques. Il permet aux threads en attente de reprendre l'exécution immédiatement et garantit que le thread en attente observe l'état mis à jour des données partagées (dans ce cas, la valeur de i). Comprendre le comportement des condition_variables et synchroniser correctement les threads à l'aide de verrous est crucial pour une programmation multithread efficace.