c++ - 升压同步

Question

我有 NUM_THREADS 个线程，线程中有以下代码:

/*
Calculate some_value;
*/

//Critical section to accummulate all thresholds
{
    boost::mutex::scoped_lock lock(write_mutex);
    T += some_value;
    num_threads++;
    if (num_threads == NUM_THREADS){
        T = T/NUM_THREADS;
        READY = true;
        cond.notify_all();
        num_threads = 0;
    }
}

//Wait for average threshold to be ready
if (!READY)
{
    boost::unique_lock<boost::mutex> lock(wait_mutex);
    while (!READY){
        cond.wait(lock);
    }
}
//End critical section

/*
do_something;
*/

基本上，我希望所有线程在继续之前等待 READY 信号。 num_thread 设置为 0，并且在创建线程之前 READY 为 false。偶尔会发生死锁。有人可以帮忙吗？ 所有的boost变量都全局声明如下:

boost::mutex write_mutex;
boost::mutex wait_mutex;
boost::condition cond;

Answer 1

代码在 READY 标志上有一个竞争条件(我假设它只是一个 bool 变量)。可能发生的情况(即线程执行交错的一种可能变体)是:

Thread T1:                                 Thread T2:
if (!READY)                                
{
    unique_lock<mutex> lock(wait_mutex);   mutex::scoped_lock lock(write_mutex);
    while (!READY)                         /* ... */
    {                                      READY = true;
        /* !!! */                          cond.notify_all();
        cond.wait(lock);
    }
}

测试 READY 标志的代码与设置它的代码不同步(注意这些关键部分的锁是不同的)。当 T1 处于标志测试和等待 cond 之间的“空洞”时，T2 可能会设置标志并向 cond 发送信号，而 T1 可能会错过。

最简单的解决方案是为 READY 的更新和条件通知锁定正确的互斥量:

/*...*/
T = T/NUM_THREADS;
{
    boost::mutex::scoped_lock lock(wait_mutex);
    READY = true;
    cond.notify_all();
}