为什么条件变量需要锁定(因此也需要互斥锁)

Question

条件变量是c ++ 11的一个方面我还在苦苦挣扎.从我收集到的条件变量非常类似于信号量.

但话说回来,信号量不需要锁定才能运行.条件变量可以.而锁又需要一个互斥锁.因此,为了使用信号量的相当简单的功能,我们现在不仅需要管理条件变量.但也是一个互斥锁和一个锁.

那么为什么条件变量需要这个呢？通过添加此要求可以提供哪些附加功能？

Answer 1

条件变量通常用于表示状态的变化.通常需要互斥锁来进行更改,以及以下信号,即原子.

信号量封装一些状态(标志或计数器)以及信令机制.条件变量更原始,仅提供信号.

Answer 2

通常，一旦您已经通过状态变量发出信号更改，就需要运行一些代码来处理该更改，并且该代码必须安全地读取更改的数据。如果您没有与cv关联的锁，那么正在等待cv的线程可能会醒来，然后尝试（失败）获取与数据关联的锁，因此必须再次屈服。使用CV / Lock组合，只有在线程可以将相关锁作为一个单元获得并因此更有效的情况下，底层系统才能唤醒您的线程。

它本身不太可能提供简历，因为它没有提供高于信号本身的任何数据。如果您想像使用cv-例如带有生产者和使用者的线程安全链表，则可以使用表示的变量{list, cv, lock}。在这种情况下，您将锁定，更改列表，释放锁定，然后向简历发送信号。在您的使用者线程上，您很可能需要在收到信号通知后就采取行动，以便在列表上行动，因此一旦从发出信号的CV中醒来就获得了该锁是一件好事。

看一下类似Windows（:: CreateEvent）上的事件的事件，这些事件是没有隐式锁的cv，在很多情况下，它们都具有与之关联的锁，但实际上并没有内置在锁中。

尽管这不是在pthreads中创建条件变量的最初原因（它们使用锁来保护cv本身，而c ++不再需要此条件），但使用cv的锁的原因和实用性已迁移到此答案中的内容。