Когда следует получить блокировку перед вызовом Condition_variable.notify_one()?

В многопоточном программировании Condition_variables используются для сигнализации ожидающим потокам, которые выполнено определенное условие. Хотя необходимо удерживать блокировку перед вызовом Condition_variable.wait(), существует некоторая неопределенность относительно того, требуется ли блокировка также перед вызовом notify_one().

Могу ли я заблокировать мьютекс перед notify_one( ) и Почему?

Блокировка мьютекса перед notify_one() не является обязательной, но в определенных сценариях может оказаться полезной. Когда уведомляющий поток снимает блокировку перед вызовом notify_one(), это позволяет ожидающим потокам немедленно начать выполнение. Однако, если уведомляющий поток удерживает блокировку, ожидающие потоки должны дождаться ее освобождения, прежде чем продолжить.

Обоснование блокировки перед последующими вызовами notify_one()

В приведенном примере блокировка устанавливается для последующих вызовов notify_one(), поскольку переменная i изменяется в критическом разделе после первоначального notify_one(). Это гарантирует, что ожидающий поток увидит обновленное значение i при возобновлении выполнения. Вызов notify_one() может привести к состоянию гонки, когда потребительский поток преждевременно возобновляет выполнение и пропускает уведомление. Однако это не является серьезной проблемой.

Согласно стандарту C, Condition_variable::wait() ведет себя как внутренний цикл, который непрерывно проверяет предикат и ждет, если необходимо. В данном случае предикатом является [] { return i == 1; }. Если i не равно 1, когда поток-потребитель проверяет его, внутренний цикл просто завершится, не позволяя потоку возобновить выполнение.Поэтому, даже если поток-производитель вызывает notify_one() до проверки потока-потребителя. i, поток потребителей не пропустит уведомление.

Хотя блокировка мьютекс перед вызовом Condition_variable.notify_one() может быть полезен в определенных сценариях. Это позволяет ожидающим потокам немедленно возобновить выполнение и гарантирует, что ожидающий поток наблюдает за обновленным состоянием общих данных (в данном случае значение i). Понимание поведения условий_переменных и правильная синхронизация потоков с помощью блокировок имеют решающее значение для эффективного многопоточного программирования.