std::condition_variable_any::wait

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template< class Lock >
void wait( Lock& lock );
(1) (C++11 起)
template< class Lock, class Predicate >
void wait( Lock& lock, Predicate pred );
(2) (C++11 起)
template< class Lock, class Predicate >
bool wait( Lock& lock, std::stop_token stoken, Predicate pred );
(3) (C++20 起)

wait 导致当前线程阻塞,直至条件变量被通知或发生虚假唤醒。可以提供 pred 以检测虚假唤醒。

1) 原子地调用 lock.unlock(),并在 *this 上阻塞调用线程。
调用线程会在执行 notify_all()notify_one() 时解除阻塞。它也可能因虚假唤醒而解除阻塞。
在解除阻塞时调用 lock.lock()(在锁定时可能还会阻塞),然后返回。
2,3) 等待特定条件为真,可用于忽略虚假唤醒。
2) 等价于
while (!pred())
    wait(lock);
3) 在此调用期间注册 *this,使得在给定的 stoken 的关联停止状态上作出停止请求时提醒它;它等价于
while (!stoken.stop_requested())
{
    if (pred())
        return true;
    wait(lock);
}
return pred();

wait 返回时,并且调用线程会锁定 lock()。如果无法满足此后条件[1],那么就会调用 std::terminate

  1. 重新锁定互斥体的过程中抛出异常就会发生这种情况。

参数

lock - 必须已经由调用线程锁定的锁
stoken - 用于注册中断的停止令牌
pred - 检查是否可以完成等待的谓词
类型要求
-
Lock 必须满足可基本锁定 (BasicLockable)
-
Predicate 必须满足函数对象 (FunctionObject)
-
pred() 必须为合法的表达式,且其类型与值类别必须符合可布尔测试 (BooleanTestable) 要求。

返回值

1-2) (无)
3) 在返回调用方前 pred() 的最新结果。

异常

1) 不抛出
2,3) pred 抛出的任何异常。

注解

重载 (3) 的返回值指示 pred 是否求值为 true,与是否有请求过停止无关。

notify_one()/notify_all() 的效果,与 wait()/wait_for()/wait_until() 的三个原子部分(解锁+等待,唤醒,以及锁定)的每一者,以一个可被看做某个原子变量修改顺序单独全序发生:其顺序特定于这个单独的条件变量。譬如,这使得 notify_one() 不可能被延迟并解锁正好在进行 notify_one() 调用后开始等待的线程。

示例

#include <chrono>
#include <condition_variable>
#include <iostream>
#include <thread>
 
std::condition_variable_any cv;
std::mutex cv_m; // 此互斥体用于三个目的:
                 // 1) 同步对 i 的访问
                 // 2) 同步对 std::cerr 的访问
                 // 3) 用于条件变量 cv
int i = 0;
 
void waits()
{
    std::unique_lock<std::mutex> lk(cv_m);
    std::cerr << "等待... \n";
    cv.wait(lk, []{return i == 1;});
    std::cerr << "...结束等待。i == 1\n";
}
 
void signals()
{
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lk(cv_m);
        std::cerr << "通知...\n";
    }
    cv.notify_all();
 
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
 
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lk(cv_m);
        i = 1;
        std::cerr << "再次通知...\n";
    }
    cv.notify_all();
}
 
int main()
{
    std::thread t1(waits), t2(waits), t3(waits), t4(signals);
    t1.join(); 
    t2.join(); 
    t3.join();
    t4.join();
}

可能的输出:

等待...
等待...
等待...
通知...
再次通知...
...结束等待。i == 1
...结束等待。i == 1
...结束等待。i == 1

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告 应用于 出版时的行为 正确行为
LWG 2114
(P2167R3)
C++11 bool 的可转换性过于弱而无法反映实现的期待 加强要求
LWG 2135 C++11 lock.lock() 抛出异常时的行为不明确 此时会调用 std::terminate

参阅

阻塞当前线程,直到条件变量被唤醒,或到指定时限时长后
(公开成员函数)
阻塞当前线程,直到条件变量被唤醒,或直到抵达指定时间点
(公开成员函数)

外部链接

1.  The Old New Thing 文章: Spurious wake-ups in Win32 condition variables.