为什么我的线程安全队列 Dequeue() 函数在为空时会导致分段错误？

C 11 线程安全队列：了解和调试

您在线程安全队列实现中遇到分段错误dequeue() 函数，特别是当队列为空时。出现此异常的原因是您的等待条件 wait_for(lock, ti​​meout) 的结构不正确，无法处理虚假唤醒。

了解虚假唤醒

条件变量像 populatedNotifier 一样，可能会遇到虚假唤醒，即在没有发生任何实际通知的情况下唤醒它们。此行为是底层多线程实现中固有的，并且可能是不可预测的。

更正条件

为了避免依赖可能不可靠的通知，最佳实践要求使用相反的方法所需的条件作为 dequeue() 和类似函数中 while 循环的基础：while (!condition)。在此循环中：

1. 保护条件： 获取唯一锁（通过 std::unique_lock）来保护队列的数据。
2. 检查条件： 验证队列是否为空 (q.empty())。
3. 如果需要则等待： 如果队列为空，则释放锁并进入等待条件变量。
4. 重新检查条件：重新获取锁时，立即重新检查条件以确保其已更改。

示例实现

这是 dequeue() 函数的修订版本：

<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>

通过遵循这些准则，您可以确保等待条件稳健且不易受影响虚假唤醒，有效解决您的分段错误问题。

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