调用condition_variable等待函数时线程如何等待？

Question

假设我有两组线程。一个组的功能是将一个元素添加到数组中，另一个组的功能是如果数组包含相同的元素，则从数组中移除一个元素。规则是线程不能从数组中移除一个元素，如果它是空的并且它必须等待。监视器用于解决这个同步问题。

考虑一个场景，其中所有线程同时启动，消费者线程首先锁定互斥锁，然后检查数组是否为空，条件为false，以便解锁互斥锁。然后生产者线程首先锁定互斥锁，添加一个元素并通知所有等待的线程并解锁互斥锁。问题是，等待的线程是否在得到通知后获得对互斥体的访问，并且等待的线程可以尝试移除该元素，或者互斥体再次释放，并且任何线程都可以再次锁定它，并且等待的线程不是条件失败后完成，但让我们说它被放回到线程池中。

Answer 1

首先，让我们做一些事情说清楚（包括cppreference's page about std::condition_variable的精华）：

消费者

消费者wait上使用以下步骤std::condition_variable -s：

• 采集一个std::unique_lock<std::mutex>，与用于保护共享变量的相同互斥体
• 执行wait，wait_for或wait_until。等待操作以原子方式释放互斥体并挂起线程的执行。
• 当条件变量被通知时，超时到期或虚假唤醒发生，线程被唤醒，并且互斥体被自动重新获取。 线程应该检查条件，并且如果唤醒是虚假的，则继续等待。

生产者

生产者notify相同std::condition_variable -s以下步骤：

• 获取一个std ::互斥（通常通过标准:: lock_guard）
• 执行修改同时锁持有
• 执行notify_one或notify_all Ëstd::condition_variable（锁不需要追究通知）

回答

不等待的线程首先获取访问互斥它被通知，并等待线程可以尝试后要删除的元素

是，可能有多个消费者在相同条件下，和他们每个人可以消费的单个对象，这就是为什么每一个等待的线程应该防止SP使用额外的逻辑条件可以唤醒唤醒（请参阅消费者部分中的粗体文本）。的std::condition_variable的wait方法甚至有已经包括它特定的原型：

template< class Predicate > 
void wait(std::unique_lock<std::mutex>& lock, Predicate pred); 

当消费者被唤醒时，它已经收购了锁！因此，如果满足条件（例如!queue->empty()），它可以安全地消耗。