[解決済み] C++ 11 - condition_variable - wait_until が期待通りに動作しない。

質問

C++11でwait_forとwait_untilの動作を理解するために、サンプルプログラムを実装してみました。

コード

#include <iostream>
#include <future>
#include <chrono>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <thread>

using namespace std;
using namespace std::chrono;

condition_variable cv;
mutex m;
bool flagValue=false;

int sampleFunction(int a)
{
    cout<<"Executing sampleFunction...";
    cout.flush();
    this_thread::sleep_for(seconds(5));
    cout<<"Done."<<endl;
    return a;
}

void sampleFunctionCond(int a)
{
    lock_guard<mutex> lg(m);
    cout<<"Executing sampleFunctionCond...";
    cout.flush();
    this_thread::sleep_for(seconds(5));
    cout<<"Done."<<endl;
    cout<<"Value : "<<a<<endl;
    flagValue=true;
    cv.notify_one();
    return;
}

int main()
{
   unique_lock<mutex> ul(m);
   future<int> f1=async(launch::async,sampleFunction,10);
   future_status statusF1=f1.wait_for(seconds(1));
   if(statusF1==future_status::ready)
    cout<<"Future is ready"<<endl;
   else if (statusF1==future_status::timeout)
    cout<<"Timeout occurred"<<endl;
   else if (statusF1==future_status::deferred)
    cout<<"Task is deferred"<<endl;
   cout<<"Value : "<<f1.get()<<endl;

   cv_status statusF2;
   thread t1(sampleFunctionCond,20);
   t1.detach();
   while(!flagValue)
   {
       statusF2=cv.wait_until(ul,system_clock::now()+seconds(2));
       if(statusF2==cv_status::timeout)
       {
       cout<<"Timeout occurred."<<endl;
       break;
       }
       else
       {
       cout<<"Condition variable is ready or spurious wake up occurred."<<endl;
       }
   }
}

出力

Executing sampleFunction...Timeout occurred
Done.
Value : 10
Executing sampleFunctionCond...Done.
Value : 20
Timeout occurred.

sampleFunctionは、"Done"の前に"Timeout occurred"を表示しているので期待通りに動いていますが、sampleFunctionCondはそうではありません。wait_untilがタイムアウトしたことは知っていますが、関数sampleFunctionCOndが実行を終了した後にメッセージを表示しています。

どなたか、このことを理解する手助けをしていただけませんか？ありがとうございます。

どのように解決するのですか？

にはレースコンディションが存在します。 statusF2=cv.wait_until(...); ステートメントを使用します。待ち時間がタイムアウトして、戻ろうとすることがあります。戻るには、ミューテックスを再取得する必要があります。同時に、他のスレッドがミューテックスを取得しました。そこで statusF2=cv.wait_until(...); は、他のスレッドが flagValue を true に設定し、ミューテックスを解放します。

このコードを修正するために flagValue は、待ち時間がタイムアウトしたかどうかをチェックする前にチェックする必要があります。