将多个互斥体与条件变量一起使用

Question

是否有一种机制可以让条件变量使用多个互斥体？ 我在 Linux 中，pthreads 在 C++ 中。

在应用程序中，我需要 pthread_cond_wait() 以原子方式获取和释放两个互斥体（而不是一个），但该函数只接受一个。

我有一个名为 BlockingManager 的类，它有以下方法：

blockMeFor( pthread_cond_t* my_cond, pthread_mutex_t* my_lock, set<int> waitees);

我正在使用它，假设它像 pthread_cond_wait 一样获取/释放互斥体。

问题是，为了实现blockingManager，我也需要一个内部互斥体，并且这两个互斥体都应该以原子方式获取和释放。

这里有一个相关的讨论，它说等待多个互斥体会产生未定义的行为。 http://sourceware.org/ml/libc-help/2011-04 /msg00011.html

我面临的问题的生产者/消费者模型如下：

我们有多个客户端。 每个客户都有一些任务。 每个任务可能有多个先决条件（在同一客户端或其他客户端的任务之间）。 每个客户端都有一个消费者线程。 这些任务从一个生产者线程分配给客户端。 新分配的任务可能有资格在之前的任务之前完成。 有时可能没有任务要做，但如果有任务要做，至少应该完成一项。 （它应该是节省工作的）

我为每个消费者线程使用一个 condvar，一旦该线程没有任务需要完成，它就会阻塞。 condvar 可以由

• 分配新任务的生产者线程发出信号。

• 另一个消费者线程正在完成任务。

我为每个消费者使用一个互斥体来保护生产者和消费者之间的共享数据结构。消费者。 以及一个互斥体（内部互斥体）来保护多个消费者之间的共享数据结构。

Answer 1

在 C++11 中（如果您的编译器支持），您可以使用 std::lock 一次锁定两个互斥体（不会出现死锁）。您可以使用它来构建一个引用两个互斥锁的 Lock2 类。然后您可以使用 std::condition_variable_any 等待 Lock2。这一切可能看起来像这样：

#include <mutex>
#include <condition_variable>

std::mutex m1;
std::mutex m2;
std::condition_variable_any cv;

class Lock2
{
    std::mutex& m1_;
    std::mutex& m2_;

public:
    Lock2(std::mutex& m1, std::mutex& m2)
        : m1_(m1), m2_(m2)
    {
        lock();
    }

    ~Lock2() {unlock();}

    Lock2(const Lock2&) = delete;
    Lock2& operator=(const Lock2&) = delete;

    void lock() {std::lock(m1_, m2_);}
    void unlock() {m1_.unlock(); m2_.unlock();}
};

bool not_ready() {return false;}

void test()
{
    Lock2 lk(m1, m2);
    // m1 and m2 locked
    while (not_ready())
        cv.wait(lk);  // m1 and m2 unlocked
    // m1 and m2 locked
}  // m1 and m2 unlocked

如果您的编译器尚不支持这些工具，您可以在 boost 中找到它们。