C++ 线程与pthread条件变量同步

我在使用pthread条件变量进行线程同步时遇到一些问题。我有一个线程解析提取一些值的消息，另一个线程使用提取的值增加一些变量。 我使用pthread条件变量来同步这两个线程。 第一个线程看起来像下面的代码段：

if(parse_ok){
  pthread_mutex_lock(&q_mutex);
  q = extract_value();
  q_changed = true;
  printf("...awake\n");
  pthread_cond_signal(&q_cond_var);
  pthread_mutex_unlock(&q_mutex);
 }

while(true){
  pthread_mutex_lock(&q_mutex);                              
  if( !q_changed ){
    std::cout<<"waiting..!"<<std::endl;
    pthread_cond_wait(&q_cond_var, &q_mutex);
  }                                                      
  if(q_changed){
     q_changed = false;
    _actual_q += q;
    _total_q += q;
    _quant_q += q/_fixed_quantity;
  }
  pthread_mutex_unlock(&q_mutex);
}//END of while TRUE                                     

工作线程看起来像下面的代码段：

if(parse_ok){
  pthread_mutex_lock(&q_mutex);
  q = extract_value();
  q_changed = true;
  printf("...awake\n");
  pthread_cond_signal(&q_cond_var);
  pthread_mutex_unlock(&q_mutex);
 }

while(true){
  pthread_mutex_lock(&q_mutex);                              
  if( !q_changed ){
    std::cout<<"waiting..!"<<std::endl;
    pthread_cond_wait(&q_cond_var, &q_mutex);
  }                                                      
  if(q_changed){
     q_changed = false;
    _actual_q += q;
    _total_q += q;
    _quant_q += q/_fixed_quantity;
  }
  pthread_mutex_unlock(&q_mutex);
}//END of while TRUE                                     

while（true）{
pthread_mutex_lock（&q_mutex）；
如果（！q_已更改）{
std：：cout这里有几件事可能会让你心烦意乱：

a） printf和cout不是线程安全的，所以它们的输出可能不会反映代码中等待和唤醒的实际顺序

b） 您的代码中没有有效地处理虚假唤醒。我会将
if（！q_changed）
条件更改为
，而（！q_changed）
可以最大限度地减少在虚假唤醒时重新等待条件变量所需的时间（这也将允许您删除最后一个
if（q_changed）
条件块）

编辑（基于@EOF等人的评论）：如果使用现代C++/C实现（我假设您没有，因为您使用的是pthreads），那么b）很可能是你的问题。这种情况下的竞争是等待线程可以唤醒然后解锁互斥锁。同时，信号线程获取锁和信号。因为你没有等待条件，所以你没有得到信号。但是请注意，这不是问题-你仍然在处理数据-这只是在本例中，您当时没有向cout输出“waiting”消息。
按照您编写代码的方式，无法保证第二个工作线程在第一个线程发出信号时会处理新的输入。但是，您可以扩展使用
q\u changed
变量来确保发生这种情况

将第一个线程更改为：

if(parse_ok){
    pthread_mutex_lock(&q_mutex);
    while (q_changed) // Always wait in in loop
        pthread_cond_wait(&q_cond_var, &q_mutex);
    q = extract_value();
    q_changed = true;
    pthread_cond_signal(&q_cond_var);
    pthread_mutex_unlock(&q_mutex);
}

while(true){
    pthread_mutex_lock(&q_mutex);
    while( !q_changed ) // Always wait in a loop
        pthread_cond_wait(&q_cond_var, &q_mutex);
    q_changed = false;
    _actual_q += q;
    _total_q += q;
    _quant_q += q/_fixed_quantity;
    pthread_cond_signal(&q_cond_var);     
    pthread_mutex_unlock(&q_mutex);
}

并将第二个工作线程更改为：

if(parse_ok){
    pthread_mutex_lock(&q_mutex);
    while (q_changed) // Always wait in in loop
        pthread_cond_wait(&q_cond_var, &q_mutex);
    q = extract_value();
    q_changed = true;
    pthread_cond_signal(&q_cond_var);
    pthread_mutex_unlock(&q_mutex);
}

while(true){
    pthread_mutex_lock(&q_mutex);
    while( !q_changed ) // Always wait in a loop
        pthread_cond_wait(&q_cond_var, &q_mutex);
    q_changed = false;
    _actual_q += q;
    _total_q += q;
    _quant_q += q/_fixed_quantity;
    pthread_cond_signal(&q_cond_var);     
    pthread_mutex_unlock(&q_mutex);
}

可能希望使q_更改为volatile。C11标准草案n1570:7.21.2 Streams 7每个流都有一个关联的锁，用于在多个执行线程访问流时防止数据争用，并限制由多个线程执行的流操作的交错。一次只能有一个线程持有此锁。该锁重新进入rant：一个线程在给定的时间内可能多次持有锁。
printf（）
是线程安全的。@如果您忘记了C++11和C++14合并了C99，只有C++17才是合并的C版本。因此基于C11的规则是不相关的。（为了完整性，C++98/03合并了C89）“JePujull 1”问题是标记C和C++ 2。在这种情况下，C函数没有任何C++中的线程安全，因为在C11之前没有C中的线程。@ EOF 1）我忽略了。2）。