為什麼我的線程安全隊列 Dequeue() 函數在為空時會導致分段錯誤？

C 11 執行緒安全佇列：了解與除錯

您在執行緒安全性佇列實作中遇到分段錯誤dequeue() 函數，特別是當隊列為空時。出現此異常的原因是您的等待條件 wait_for(lock, ti​​meout) 的結構不正確，無法處理虛假喚醒。

了解虛假喚醒

條件變數像 populatedNotifier 一樣，可能會遇到虛假喚醒，即在沒有發生任何實際通知的情況下喚醒它們。此行為是底層多執行緒實作中固有的，並且可能是不可預測的。

更正條件

為了避免依賴可能不可靠的通知，最佳實踐要求使用相反的方法所需的條件作為dequeue() 和類似函數中while循環的基礎：while (!condition)。在此循環中：

1. 保護條件： 取得唯一鎖定（透過 std::unique_lock）來保護佇列的資料。
2. 檢查條件： 驗證佇列是否為空 (q.empty())。
3. 如果需要則等待： 如果隊列為空，則釋放鎖定並進入等待條件變數。
4. 重新檢查條件：重新取得鎖定時，立即重新檢查條件以確保其已變更。

範例實作

這是dequeue() 函數的修訂版本：

<code class="cpp">std::unique_lock<std::mutex> lock(qMutex);
while (q.empty()) {
    c.wait(lock);
    if (q.empty()) {  // Immediately check the condition again after acquiring the lock
        return std::string();
    }
}
std::string ret = q.front();
q.pop();
return ret;</code>

透過遵循這些準則，您可以確保等待條件穩健且不易受影響虛假喚醒，有效解決您的分段錯誤問題。

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