Возможен ли тупик в этом простом сценарии?

Question

Возможен ли тупик в этом простом сценарии?

Пожалуйста, смотрите следующий код:

std::mutex mutex;
std::condition_variable cv;
std::atomic<bool> terminate;

// Worker thread routine
void work() {
while( !terminate ) {
{
std::unique_lock<std::mutex> lg{ mutex };
cv.wait(lg);

// Do something
}
// Do something
}
}

// This function is called from the main thread
void terminate_worker() {
terminate = true;
cv.notify_all();
worker_thread.join();
}

Может ли произойти следующий сценарий?

Рабочий поток ждет сигналов.
Основной поток называется terminate_worker();
- Основной поток устанавливает атомную переменную terminate в true, а затем подал сигнал рабочему потоку.
- Теперь рабочий поток просыпается, выполняет свою работу и загружается из terminate, На этом этапе изменение в terminate сделано по главной ветке пока не видно, поэтому рабочий поток решает дождаться другого сигнала.
Теперь тупик возникает …

Интересно, это когда-нибудь возможно. Как я понял, std::atomic только гарантирует отсутствие гонки, но порядок памяти — это совсем другое. Вопросы:

Это возможно?
Если это невозможно, возможно ли это, если terminate не атомная переменная, а просто bool? Или атомарность тут не причем?
Если это возможно, что мне делать?

Спасибо.

4

c++memory-order multithreading

Решение

Другие решения

Других решений пока нет …

Источник

Accepted Answer

Я не верю, что то, что вы описываете, возможно, так как cv.notify_all() afaik (поправьте меня, если я ошибаюсь) синхронизируется с wait()поэтому, когда рабочий поток просыпается, он увидит изменение terminate,

Тем не мение:

Тупик может произойти следующим образом:

Рабочий поток (WT) определяет, что terminate флаг все еще ложный.
Основной поток (MT) устанавливает terminate флаг и звонки cv.notify_all(),
Поскольку никто не ожидает переменную условия, уведомление становится «потерянным / проигнорированным».
MT звонки join и блоки.
WT идет спать ( cv.wait()) и блоки тоже.

Решение:

Хотя вам не нужно держать блокировку во время вызова cv.notify, вы

должен держать блокировку, пока вы модифицируете terminate (даже если это атомное)
должны убедиться, что проверка состояния и фактический вызов wait произойдет, когда вы держите тот же замок.

Вот почему существует форма wait который выполняет эту проверку непосредственно перед отправкой потока в спящий режим.

Исправленный код (с минимальными изменениями) может выглядеть так:

// Worker thread routine
void work() {
while( !terminate ) {
{
std::unique_lock<std::mutex> lg{ mutex };
if (!terminate) {
cv.wait(lg);
}

// Do something
}
// Do something
}
}

// This function is called from the main thread
void terminate_worker() {
{
std::lock_guard<std::mutex> lg(mutex);
terminate = true;
}
cv.notify_all();
worker_thread.join();
}

2