在這種簡單的情況下可能發生死鎖嗎？

Question

請參見下面的代碼：

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(); 
} 

在以下情況下會發生？

1. 工作線程正在等待信號。
2. 主線程叫做terminate_worker();
   • 主線程將原子變量terminate設置爲true，然後通知工作線程。
   • 工作線程現在醒來，完成工作並從terminate加載。在這一步，改爲terminate所做的主線程還沒有看到，所以工作線程決定等待另一個信號。
3. 現在發生死鎖...

我不知道這是以往任何時候都可能。據我瞭解，std::atomic只保證沒有競爭條件，但記憶順序是不同的事情。問題：

1. 這可能嗎？
2. 如果這是不可能的，如果terminate不是一個原子變量，但這只是bool？或者原子性與此無關？
3. 如果這是可能的，我該怎麼辦？

謝謝。

Answer 1

我不相信，你描述什麼是可能的，因爲據我所知cv.notify_all()（請糾正我，如果我錯了）與wait()同步，所以當工作線程醒來，就會看到變化terminate。

但是：

死鎖可能發生以下方式：

1. 工作線程（WT）確定terminate標誌仍然是假的。

2. 主線程（MT）設置terminate標誌並調用cv.notify_all()。

3. 由於沒有人正在等待條件變量通知被「丟失/忽略」。
4. MT呼叫join和塊。
5. WT進入睡眠狀態（cv.wait()）並且阻止。

解決方案：

雖然你沒有，而你打電話cv.notify持有的鎖，你

• 必須持有鎖，而你是修改terminate（即使它是原子的）
• 必須確保在您持有相同的鎖時檢查條件和實際調用wait。

這就是爲什麼有一種形式wait在它將線程發送到睡眠之前執行此檢查。

校正的代碼（具有最小的變化）可能看起來像這樣：

// 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(); 
}