linux 线程学习之条件变量


下面是一个简单的例子，我们可以从程序的运行来了解条件变量的作用。

#include <pthread.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;/*初始化互斥锁*/ pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;/*初始化条件变量*/ void *thread1(void *); void *thread2(void *); int i=1; int main(void) { pthread_t t_a; pthread_t t_b; pthread_create(&t_a,NULL,thread2,(void *)NULL);/*创建进程t_a*/ pthread_create(&t_b,NULL,thread1,(void *)NULL); /*创建进程t_b*/ pthread_join(t_b, NULL);/*等待进程t_b结束*/ pthread_mutex_destroy(&mutex); pthread_cond_destroy(&cond); exit(0); } void *thread1(void *junk) { for(i=1;i<=9;i++) { pthread_mutex_lock(&mutex);/*锁住互斥量*/ if(i%3==0) pthread_cond_signal(&cond);/*条件改变，发送信号，通知t_b进程*/ else printf("thead1:%d/n",i); pthread_mutex_unlock(&mutex);/*解锁互斥量*/ sleep(1); } } void *thread2(void *junk) { while(i<9) { pthread_mutex_lock(&mutex); if(i%3!=0) pthread_cond_wait(&cond,&mutex);/*等待*/ printf("thread2:%d/n",i); pthread_mutex_unlock(&mutex); sleep(1); } }

程序创建了2个新线程使他们同步运行，实现进程t_b打印20以内3的倍数，t_a打印其他的数，程序开始线程t_b不满足条件等待，线程t_a运行使a循环加1并打印。直到i为3的倍数时，线程t_a发送信号通知进程t_b，这时t_b满足条件，打印i值。

下面是运行结果：
#cc –lpthread –o cond cond.c
#./cond
thread1:1
thread1:2
thread2:3
thread1:4
thread1:5
thread2:6
thread1:7
thread1:8
thread2:9

备注：

pthread_cond_wait 执行的流程首先将这个mutex解锁, 然后等待条件变量被唤醒, 如果没有被唤醒, 该线程将一直休眠, 也就是说, 该线程将一直阻塞在这个pthread_cond_wait调用中, 而当此线程被唤醒时, 将自动将这个mutex加锁，然后再进行条件变量判断（原因是“惊群效应”，如果是多个线程都在等待这个条件，而同时只能有一个线程进行处理，此时就必须要再次条件判断，以使只有一个线程进入临界区处理。），如果满足，则线程继续执行，最后解锁，

也就是说pthread_cond_wait实际上可以看作是以下几个动作的合体:

解锁线程锁

等待线程唤醒，并且条件为true

加锁线程锁.

pthread_cond_signal仅仅负责唤醒正在阻塞在同一条件变量上的一个线程，如果存在多个线程，系统自动根据调度策略决定唤醒其中的一个线程，在多处理器上，该函数是可能同时唤醒多个线程，同时该函数与锁操作无关，解锁是由pthread_mutex_unlock(&mutex)完成

唤醒丢失问题

在线程并没有阻塞在条件变量上时，调用pthread_cond_signal或pthread_cond_broadcast函数可能会引起唤醒丢失问题。

唤醒丢失往往会在下面的情况下发生：

一个线程调用pthread_cond_signal或pthread_cond_broadcast函数；

另一个线程正处在测试条件变量和调用pthread_cond_wait函数之间；

没有线程正在处在阻塞等待的状态下。