1

А вот такой вопрос - для блокировки потока используется std::unique_lock, но, как я понял он создается именно в функции, которую нужно блокировать. И тут, как бы не совсем понятно, вот к примеру создал поток, сразу усыпил его, потом разбудил, поток выполнил работу, НО функцию не завершается, функция зациклена, и после выполнения одного цикла идет второй, но на втором круге цикла опять встречается строка:

std::unique_lock<std::mutex> my_lock(my_mutex);

И получается, что std::unique_lock - создается постоянно в цикле ? Я имею ввиду не цикл while, а "цикл" goto. Когда код возвращается к метке repeat: и к строке std::unique_lock - получается опять создается новый объект std::unique_lock ?

Вот пример кода:

#include <iostream>           // std::cout
#include <thread>             // std::thread
#include <mutex>              // std::mutex, std::unique_lock
#include <condition_variable> // std::condition_variable
#include <vector>

std::mutex my_mutex;
std::condition_variable my_cond_var;
int global_status;






void waiting_threads(int id)
{
repeat:

    //----------------------------------------------------------------
    {
    std::unique_lock<std::mutex> my_lock(my_mutex);  //Получается он постоянно создается в цикле ?

         while (global_status == 0)
         {
            my_cond_var.wait(my_lock);
         }
    }
    //----------------------------------------------------------------


    std::cout << "thread_id:" << std::this_thread::get_id() << ":" << id << std::endl;
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));   //Какая то работа потока.

goto repeat;

}



void go_1()
{
    global_status = 1;
    my_cond_var.notify_one(); 
}


void go_2()
{
    global_status = 0;
}



void go_3()
{
global_status = 1;
my_cond_var.notify_one(); 
}


int main()
{
    global_status=0;


    int kol_vo_thread = 4;                   //Условное кол-во ядер.


    std::vector<std::thread> my_thread_vec;
    my_thread_vec.resize(kol_vo_thread);


//-----------------------------------------------------
    for (int i = 0; i < kol_vo_thread; i++)
    {
        my_thread_vec[i] = std::thread(waiting_threads, i);
    }
//-----------------------------------------------------




    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));            
    go_1();   //Пробуждаем поток.

    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(10));  
    go_2();  //Потом усыпляем его.

    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); 
    go_3();  //И опять, когда нужно пробуждаем.


    //------------------------------------------------ 
    for (int i = 0; i < kol_vo_thread; i++)
    {
        my_thread_vec[i].join();
    }
    //------------------------------------------------

}
3
  • 1
    В приличных местах за применение goto можно схлопотать канделябром. Можно легко получить код, который невозможно ни рефакторить не отлаживать
    – gbg
    1 сен 2021 в 16:48
  • @gbg, это спорно. Но так или иначе - это к вопросу не относится :)
    – Optimus1
    1 сен 2021 в 16:50
  • 1
    Объект my_lock автоматически уничтожается (с освобождением my_mutex) при выходе из {...} (он объявлен внутри блока из фигурных скобок). Да, после goto repeat он будет снова создан.
    – avp
    1 сен 2021 в 17:32

2 ответа 2

3

Судя по всему, вас ввело в заблуждение название unique_lock. Дело в том, что он не "блокирует" функцию, он захватывает мьютекс. Захват мьютекса приводит к тому, что ваша функция засыпает только, если этот же мьютекс захвачен другим потоком, и как только другой поток "отпустит" мьютекс, текущий проснется и получит мьютекс захваченным. Используется для захвата мьютекса объект unique_lock в качестве RAII обертки - как только время жизни этого объекта закончится, он автоматически "отпустит" мьютекс.

Теперь, почему этот объект создается снова и снова. Логика работы обычно такова:

  • захватываем мьютекс
  • проверяем условие, есть ли работа (если нет засыпаем на condition_variable)
  • забираем данные с которыми нужно работать
  • отпускаем мьютекс
  • производим работу
  • повторить

Как видим, для нормальной работы этой функции нужно постоянно захватывать и отпускать мьютекс, поэтому локальный unique_lock создается и уничтожается

4
  • 1
    Спасибо! А почему его нельзя создать глобально и использовать точно так же, но чтобы он не создавался и не уничтожался постоянно. Ведь на создание и уничтожение тратится время. Я пробивал создать глобально, но в функции он не виден.
    – Optimus1
    1 сен 2021 в 17:13
  • 2
    Вам стоит почитать, что такое RAII. На самом деле объект std::unique_lock очень легкий - у него кроме конструктора и деструктора ничего нет. Контруктор захватывает мьютекс, деструктор отпускает. Практически тоже самое, что вы просто вызовете lock/unlock на мьютексе вручную. Но разница с этим в том, что компилятор отслеживает время жизни объекта и удалит его в любом случае. А если вы отпускаете вручную, то нужно отслеживать, например не вызвать return перед этим, ловить исключение итд
    – Slava
    1 сен 2021 в 17:16
  • 1
    возможно я не правильно понимаю, но тут - cplusplus.com/reference/condition_variable/condition_variable - сказано, что - "Objects of type condition_variable always use unique_lock<mutex> to wait". То есть я не могу использовать просто std::mutex или std::lock_guard.
    – Optimus1
    1 сен 2021 в 17:24
  • 1
    @Optimus1 да, я немного подзабыл. std::lock_guard еще более легковесный, но не может быть использован с std::condition_variable, std::unique_lock немного тяжелее, у него есть доп функциональность (его можно вручную разлочить), но цена там невысокая, скорее всего просто дополнительный флаг bool. Но если вам просто нужно заблокировать мьютекс без ожидания, то лучше использовать std::lock_guard
    – Slava
    1 сен 2021 в 17:27
3

Это классический паттерн. в строке

my_cond_var.wait(my_lock);

не просто происходит ожидание. Внутри функции wait вначале происходит разблокирование мютекса, а при выходе с нее - блокируется назад. К сожалению, иногда эта функция может проснуться "случайно" и для этого как раз и нужен внешний while.

в строке

std::unique_lock<std::mutex> my_lock(my_mutex);

мютекс блокируется, но my_lock запоминает его и при выходе с области видимости автоматически разблоирует

То есть, на самом деле вся эта функция выглядит так

void waiting_threads(int id)
{
repeat:

    //----------------------------------------------------------------
    {
    std::unique_lock<std::mutex> my_lock(my_mutex);  //заблокировали моютекс

         while (global_status == 0)
         {
            my_cond_var.wait(my_lock);
            // разблокировали мютекс
            // ОС не ставит поток в очередь на работу, пока кто то не разбудит
            // если разбудили, лочим мютекс и выходим
         }
     // а вот тут мютекс снова разблокируется.
    }
    //----------------------------------------------------------------


    std::cout << "thread_id:" << std::this_thread::get_id() << ":" << id << std::endl;
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));   //Какая то работа потока.

goto repeat; // Дейкстра был бы в шоке

}

Update

Ручной вариан:


std::condition_variable_any my_cond_var;

void waiting_threads(int id)
{
repeat:

    //----------------------------------------------------------------
    {
         my_mutex.lock();// лочим

         while (global_status == 0)
         {
            my_cond_var.wait(my_mutex);
         }
         my_mutex.unlock();//  разлочим
    }
    //----------------------------------------------------------------


    std::cout << "thread_id:" << std::this_thread::get_id() << ":" << id << std::endl;
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));   //Какая то работа потока.

goto repeat;

}
16
  • 1
    я имел ввиду другое. Я имел ввиду не цикл While, а "цикл" goto. Когда код возвращается к метке repeat: и к строке std::unique_lock - получается опять создается новый объект std::unique_lock ?
    – Optimus1
    1 сен 2021 в 16:43
  • 1
    да, создается. Но я бы сказал, что он "супер легкий". Но если Вам это "мешает", можно вручную лочить при входе и разлочивать при выходе. Но я бы так не делал
    – KoVadim
    1 сен 2021 в 16:56
  • 2
    @Optimus1 ну почему не получится, можно создать std::unqie_lock до цикла и лочить/разлочивать вручную. Просто это смысла не имеет, создание легковесного объекта на стеке - операция быстрая. Усложнение программы и потенциальные ошибки этого не стоят. Не стоит заниматься микрооптимизациями просто так, не зря есть цитата про источник всех зол.
    – Slava
    1 сен 2021 в 17:47
  • 3
    Обновил ответ.....
    – KoVadim
    1 сен 2021 в 18:07
  • 3
    С телефона очень сложно это сделать. Там нужно ещё использовать std::condition_variable_any вместо std::condition_variable
    – KoVadim
    1 сен 2021 в 18:15

Ваш ответ

Нажимая на кнопку «Отправить ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями использования и подтверждаете, что прочитали и поняли наши политику конфиденциальности и нормы поведения.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.