Devriez-vous acquérir un verrou avant d'appeler « condition_variable.notify_one() » ?

Déverrouiller le mystère de l'acquisition de verrous avant de notifier les conditions

L'utilisation de variables de condition est un aspect fondamental de la synchronisation dans les environnements multithread. Une question courante qui se pose est de savoir s'il est nécessaire d'acquérir un verrou avant d'appeler condition_variable.notify_one().

Acquérir des verrous avant notify_one()

Techniquement, acquérir un verrouiller avant d'appeler condition_variable.notify_one() n'est pas obligatoire. Cependant, cela est considéré comme une bonne pratique dans certains scénarios.

Avantages du verrouillage

Le verrouillage avant la notification peut empêcher la condition de concurrence entre la notification et le déverrouillage. Par exemple, si le thread notifiant libère le verrou immédiatement après avoir appelé notify_one(), le thread notifié peut acquérir le verrou et accéder aux ressources partagées avant que le thread notifiant n'ait la possibilité de les mettre à jour. Pour éviter cette situation de concurrence critique, il est recommandé de maintenir le verrou jusqu'à ce que les ressources partagées aient été mises à jour.

Quand ne pas verrouiller

Le verrouillage n'est pas nécessaire dans les cas où le fil de notification ne modifie pas les ressources partagées. Par exemple, si l'appel notify_one() est uniquement destiné à réveiller les threads en attente sans modifier les données, le verrouillage serait redondant.

Exception pour l'attente du prédicat

Une exception à la règle générale de verrouillage avant que notify_one() ne se produise lors de l'utilisation d'appels d'attente basés sur des prédicats tels que cv.wait(lk, []{return i == 1;}). Dans de tels cas, l'acquisition du verrou avant notify_one() est redondante car le prédicat lui-même garantit que la condition attendue est remplie avant que le thread en attente ne reprenne l'exécution.

Exemple d'analyse

Dans l'exemple fourni, le premier appel notify_one() n'est pas verrouillé car le thread de notification ne met pas à jour les ressources partagées. Cependant, les appels notify_one() suivants sont verrouillés car ils se trouvent dans une boucle où les ressources partagées sont modifiées (i est défini sur 1).

Conclusion

Que ce soit ou ne pas acquérir de verrou avant que condition_variable.notify_one() dépend des exigences de synchronisation spécifiques. Dans la plupart des cas, le verrouillage est bénéfique pour éviter les conditions de concurrence lors de la modification des données. Cependant, cela n'est pas nécessaire lorsque l'appel notify_one() est uniquement destiné à réveiller les threads en attente sans modifier les ressources partagées ou lors de l'utilisation d'appels d'attente basés sur des prédicats.

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