2025年条件变量虚假唤醒(条件变量 虚假唤醒)

条件变量虚假唤醒(条件变量 虚假唤醒)p 我们在学习线程的时候就知道 由于线程的特性是多线程共享数据 如果同时访问数据就会造成数据竞争 所以想要解决这个问题我们就需要使用线程同步 协同步调 p 解决数据竞争问题 我们可以给这片数据空间上互斥锁

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 <p>        我们在学习线程的时候就知道&#xff0c;由于线程的特性是多线程共享数据&#xff0c;如果同时访问数据就会造成数据竞争&#xff0c;所以想要解决这个问题我们就需要使用线程同步&#xff08;协同步调&#xff09;。</p> 

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        解决数据竞争问题,我们可以给这片数据空间上互斥锁,这样当某一个线程使用时,其余线程就不会影响数据的使用。通常互斥量(mutex)与条件变量结合使用,用于实现线程间的安全数据共享和通信。使用条件变量可以安全地实现线程的等待和唤醒操作,而不需要依赖忙等待或其他非标准的同步机制。它与互斥量结合使用可以确保在等待和唤醒过程中的线程安全性。但是学到这就出现了“虚假唤醒”,究竟什么是虚假唤醒呢?

        虚假唤醒(spurious wakeup)是指在多线程编程中,一个线程在等待某个条件变量时被意外地唤醒,而实际上并没有满足唤醒条件的情况。

        这里有一个简单的示例:定义一个变量a,线程1、线程3执行当a为0时对a+1,线程2、线程4执行当a为1时对a-1,循环10次,a的结果应该是0和1交替。


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我们希望的结果应该是:

 

但是实际上会出现异常且程序会卡死:

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        可以看到程序并没有实现同步的需求。实际上出现的结果可能远不止如此,那为什么会出现这种情况呢?

        因为当线程执行时如果条件不满足,线程调用  在条件变量上等待,它会释放锁直到重新抢到锁。由于条件的判断是if语句只会判断一次,在重新唤醒线程后不会再次对条件进行判断,直接向下执行,此时的条件a并不一定满足要求,所以程序出错。

防止虚假唤醒:我们可以将条件判断的if换成while,这样线程就会被重复判断而不再会跳出判断代码块,从而不会产生虚假唤醒这种情况了。通过循环检查条件,确保线程在被唤醒后再次验证条件是否满足,从而防止虚假唤醒带来的问题。


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