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std::condition_variable:: wait

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void wait ( std:: unique_lock < std:: mutex > & lock ) ;
(1) (C++11 起)
template < class Predicate >
void wait ( std:: unique_lock < std:: mutex > & lock, Predicate pred ) ;
(2) (C++11 起)

wait 会使当前线程阻塞,直到条件变量被通知或发生伪唤醒。可选择性地提供 pred 来检测伪唤醒。

1) 原子地调用 lock. unlock ( ) 并在 * this 上阻塞。
当执行 notify_all() notify_one() 时,线程将被解除阻塞。也可能出现伪唤醒。
当解除阻塞时,调用 lock. lock ( ) (可能会在锁上阻塞),然后返回。
2) 等价于
while ( ! pred ( ) )
wait ( lock ) ;
该重载可用于在等待特定条件变为 true 时忽略伪唤醒。

wait 返回后, lock. owns_lock ( ) true ,且 lock. mutex ( ) 已被调用线程锁定。若无法满足这些后置条件 [1] ,将调用 std::terminate

若满足以下任一条件,则行为未定义:

  • lock. owns_lock ( ) false
  • lock. mutex ( ) 未被调用线程锁定。
  • 若其他线程也在等待 * this ,则 lock. mutex ( ) 与这些线程通过等待函数( wait wait_for wait_until )在 * this 上解锁的互斥量不同。
  1. 这种情况可能发生在互斥锁重新加锁时抛出异常的情况下。

目录

参数

lock - 必须由调用线程持有的锁
pred - 用于检查等待是否可完成的谓词
类型要求
-
Predicate 必须满足 FunctionObject 的要求。
-
pred ( ) 必须是合法表达式,且其类型和值类别必须满足 BooleanTestable 要求。

异常

1) 不抛出任何异常。
2) pred 抛出的任何异常。

注释

notify_one() / notify_all() 的效果以及 wait() / wait_for() / wait_until() 的三个原子操作部分(解锁+等待、唤醒和加锁)发生在一个单一的全序中,该全序可视为原子变量的 修改顺序 :此顺序特定于该条件变量。这使得例如 notify_one() 不可能被延迟,并在 notify_one() 调用完成后才开始等待的线程被解除阻塞。

示例

#include <chrono>
#include <condition_variable>
#include <iostream>
#include <thread>
std::condition_variable cv;
std::mutex cv_m; // 此互斥锁用于三个目的:
                 // 1) 同步对 i 的访问
                 // 2) 同步对 std::cerr 的访问
                 // 3) 用于条件变量 cv
int i = 0;
void waits()
{
    std::unique_lock<std::mutex> lk(cv_m);
    std::cerr << "Waiting... \n";
    cv.wait(lk, []{ return i == 1; });
    std::cerr << "...finished waiting. i == 1\n";
}
void signals()
{
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lk(cv_m);
        std::cerr << "Notifying...\n";
    }
    cv.notify_all();
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lk(cv_m);
        i = 1;
        std::cerr << "Notifying again...\n";
    }
    cv.notify_all();
}
int main()
{
    std::thread t1(waits), t2(waits), t3(waits), t4(signals);
    t1.join(); 
    t2.join(); 
    t3.join();
    t4.join();
}

可能的输出:

Waiting...
Waiting...
Waiting...
Notifying...
Notifying again...
...finished waiting. i == 1
...finished waiting. i == 1
...finished waiting. i == 1

缺陷报告

以下行为变更缺陷报告被追溯应用于先前发布的C++标准。

缺陷报告 适用范围 发布时行为 正确行为
LWG 2114
( P2167R3 )
C++11 转换为 bool 的能力过弱,无法反映实现预期 强化了要求条件
LWG 2135 C++11 lock. lock ( ) 抛出异常时行为不明确 此情况下调用 std::terminate

参见

阻塞当前线程,直至条件变量被唤醒或超过指定的超时时长
(公开成员函数)
阻塞当前线程,直至条件变量被唤醒或抵达指定的时间点
(公开成员函数)
C 文档 for cnd_wait

外部链接

The Old New Thing 文章:Win32条件变量中的虚假唤醒问题。