c++中唯一锁、互斥锁和条件变量的关系

Question

您好，我有以下代码：

// condition_variable example
#include <iostream>           // std::cout
#include <thread>             // std::thread
#include <mutex>              // std::mutex, std::unique_lock
#include <condition_variable> // std::condition_variable

std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
bool ready = false;

void print_id (int id) {
  std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
  while (!ready) cv.wait(lock);
  // ...
  std::cout << "thread " << id << '\n';
}

void go() {
  std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx);
  ready = true;
  cv.notify_all();
}

int main ()
{
  std::thread threads[10];
  // spawn 10 threads:
  for (int i=0; i<10; ++i)
    threads[i] = std::thread(print_id,i);

  std::cout << "10 threads ready to race...\n";
  //go();                       // go!

  for (auto& th : threads) th.join();
  std::cout << "Finished!" << std::endl;

  return 0;
}

如果我删除对 main 中函数调用 go() 的注释，我会得到以下输出：

10 threads ready to race...
thread 0
thread 8
thread 1
thread 2
thread 4
thread 5
thread 3
thread 6
thread 7
thread 9
Finished!

我完全理解为什么我得到这个输出的一些流程。但是，我不明白为什么如果我在 main 中注释掉 go() 函数调用，我不能打印“10 个线程准备好比赛......”。如果我理解正确的话，我没有通过不调用 go() 来调用 notify_all() 所以线程不会唤醒但是为什么打印函数“10 个线程准备好比赛......”没有也被调用？

另外，请解释一下为什么我需要调用 std::unique_lock lock(mtx);在 go() 函数中。谢谢大家！

顺便说一句，我在以下位置找到了这个示例：http://www.cplusplus.com/reference/condition_variable/condition_variable/

Answer 1

标准输出被缓冲。这意味着每个输出操作不是单独发送给父进程，而是聚集在内存中并批量发送。这样做是为了最大限度地减少系统调用/进程间通信的开销——或者输出所需的任何开销。

当缓冲区被填满时，它会被刷新，只有当它被刷新时你才能看到任何输出。显然 10 threads ready to race... 不足以填满缓冲区。

缓冲区也会在程序结束时刷新，或者在访问标准输入时刷新，或者如果您明确请求，使用 std::flush 或 std::endl。

当您的程序无限期地等待其他线程（陷入死锁）时，它永远不会达到进一步填充缓冲区并最终刷新的程度。

c++中唯一锁、互斥锁和条件变量的关系

Relationship of unique lock, mutex and condition variable in c++

c++

multithreading

mutex

locking

condition-variable