c++ - 使用 C++ notify_all() 避免饥饿

Question

我的屏障同步场景是这样的:

a.线程在同步中向前迈出一步 - 即它们完成一个任务单元，然后等待所有其他线程执行相同的操作，然后当它们完成时，它们可以再次前进。

b.我有大量线程(大约 256 个)正在等待条件变量。当条件满足时，将发送 notify_all()。

c. (出现饥饿风险的部分):在调用 notify_all() 之前，将 runnable 变量设置为 true 并设置计数器 - completed - 设置为零。当线程完成其任务单元时，它会调用一个函数，该函数首先将 runnable 设置为 false，然后递增 completed 变量 - 满足条件当completed等于阈值(即需要完成一个任务单元的线程数)时，runnable设置为true。

也就是说，我们像这样等待:

cond.wait(lck, runnable == true);

还有这个:

unique_lock<mutex> lck(runMut);
runnable = true;
cond.notify_all();

我担心的是，任何被唤醒的线程都可以完成其任务，然后在链中更下游的线程被唤醒之前调用 wait() 函数。当这个“较低”线程测试runnable时，它会发现它设置为false，因此返回 sleep 状态。

是否有设计模式或其他方法可以解决这个问题？

Answer 1

您可以使用两个条件变量。一个通知 worker 开始工作，一个通知 worker 已经完成。 IE。你的主线程将如下所示:

for (;;) {
  running = 0;
  done = 0;
  cond_run.notify_all();
  cond_done.wait(lck, []() { return done == threads; });
  // handle results
}

你的工作线程将如下所示:

for (;;) {
  cond_run.wait(lck, []() { return running < threads; });
  ++running;
  lck.unlock();
  // do work
  lck.lock():
  ++done;
  cond_done.notify_one();
}