Desbloqueando o mistério por trás das condições: bloquear ou não bloquear para notify_one()

A pergunta:

Para garantir uma coordenação eficiente de threads, std::condition_variables desempenha um papel fundamental. No entanto, surgiu incerteza quanto à necessidade de adquirir um bloqueio antes de invocar notify_one(): É obrigatório ou é uma prática opcional?

Desvendando o Enigma:

A resposta é clara: não é obrigatório manter um bloqueio antes de chamar notify_one(). No entanto, adquirir o bloqueio é uma boa prática em determinados cenários. Vamos nos aprofundar no raciocínio por trás disso.

Por que bloquear?

• Abordagem pessimista: Embora segurar um bloqueio possa parecer redundante, pode ser considerada uma estratégia pessimista. Ao liberar o bloqueio antes de notificar o thread em espera, o thread notificado tentará readquiri-lo imediatamente. Isso pode resultar em contenção e possível degradação do desempenho, já que ambos os threads competem pelo mesmo recurso.
• Manutenção da consistência: Certos casos de uso exigem adesão estrita às diretrizes de uso de variáveis ​​de condição. Manter o bloqueio durante as operações de atualização e espera garante consistência nos dados protegidos pelo bloqueio. Essa prática minimiza o risco de condições de corrida ou corrupção de dados.

O exemplo: uma história de duas notificações

O exemplo fornecido levanta questões sobre o bloqueio inconsistente comportamento para chamadas notify_one() subsequentes. A ausência de um bloqueio para a chamada inicial é explicada pela operação de espera a seguir: A função de espera adquirirá e liberará automaticamente o bloqueio, garantindo que o thread notificado possa prosseguir. No entanto, as chamadas notify_one() subsequentes são protegidas por um bloqueio porque não envolvem uma operação de espera.

Em resumo, manter um bloqueio antes de chamar notify_one() não é um requisito universal, mas é uma prática recomendada para determinados cenários. Ele pode mitigar possíveis problemas de desempenho e garantir a integridade dos dados.