pthread_cond_t, pthread_cond_broadcast()与 pthread_mutex_t

pthread线程使用小结
1.奇怪的线程参数初始化
for( i=0; i<n; i++)
{
//会有什么问题？
pthread_create(&tid,NULL, &thread_client_function, (void*)&i );
}
上面代码应该很容易明白，创建多个线程，传入序列号作为线程id。基实这里存在一个大bug, 传递的参数会不成功！！
示例代码：

01.#include <stdio.h>
02.#include <stdlib.h>
03.#include <unistd.h>
04.#include <pthread.h>
05.#include <memory.h>
06.void* thread_client_function( void* param )
07.{
08.int client_id = *(int*)param;
09.printf("client id %d/n", client_id);
10.}
11.int main( int argc, char * argv[] )
12.{
13.int n = atol( argv[1] );
14.int i=0;
15.pthread_t tid;
16.for( i=0; i<n; i++)
17.{
18.pthread_create(&tid,NULL, &thread_client_function, (void*)&i );
19.}
20.pthread_join( tid, NULL );
21.return 0;
22.}

输出：
gcc -o test_thread test_thread.c -lpthread
./test_thread 3
client id 3
client id 3
client id 3

为什么呢？注意其实传递时i是局部变量，而线程的创建是有延时的，所以当多次调用时，线程函数还没执行。但是这里i已经为3了。当线程函数开始执行，读入的参数自然都为3了，这个小细节真可谓令我大伤脑筋呀：）
稍作修改即可：
...
int * a = (int*)malloc( n* sizeof(int) );
for( i=0; i<n; i++)
{
a[i] = i;
pthread_create(&tid,NULL, &thread_client_function, (void*)&a[i] );
}
pthread_join( tid, NULL );
...
这样就可以保存参数不变了。

2. pthread_mutex_t / pthread_cond_t初始化/释放
作为一个全局变量时可以使用：
pthread_mutex_t g_mtx = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t g_cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

如果有多个可使用：
pthread_mutex_init( &g_mtx , NULL);
pthread_cond_init( &g_cond , NULL);

释放:
pthread_mutex_destroy( &g_mtx );
pthread_mutex_destroy( &g_mtx );

3. 同步条件pthread_cond_t使用
1）需要配合mutex使用
pthread_mutex_lock( &g_mtx );
pthread_cond_wait( &g_cond , &g_mtx );
pthread_mutex_unlock( &g_mtx );
使用pthread_cond_wait 需要在 lock/unlock 之间，以防止在进入wait状态前有signal。需要先lock, 一旦进行wait状态，会释放 mutex的lock。而一旦有收到signal信号就会自动重新获到mutex的lock。而且cond的lock是原子操作。
在需要的地方进行 pthread_cond_signal( g_cond ), 之前的wait 位置就可以执行，达到多个线程同步。

2）使用超时条件
struct timespec tv;
tv.tv_sec = time(0) + 1;
tv.tv_nsec = 0;
ret = pthread_cond_timedwait( &g_cond , &g_mtx ,&tv );
指定超时结构体timespec，注意超时时间是当前时间，所以要设定为time(0) + N秒。timespec 可精确到纳秒。

3）多个线程串行执行
只需要在全局设定一个处理序列号，这样每个线程在执行前判断是否为自己要处理的序号，否则继续wait, 处理框架如下：
void* thread_client_function( void* param )
{
int client_id = *(int*)param;
...
do
{
pthread_cond_wait( &g_conds[ i + 1 ] , &g_mtxs[i] ); //等待取得执行信号
}
while ( g_do[client_id][i] != g_idx ); //判断是否为当前处理序列，否则继续等待
...
}

void* thread_server_function( void* param )
{
...
for(i=0;i<n; i++ )
{
printf("Server signal %d\n", i + 1 );
pthread_cond_signal( &g_conds[ i + 1 ] ); //唤醒多个处理线程
}
...
}
上面使用了多个cond的处理，也可以直接使用一个cond, 使用pthread_cond_broadcast响醒所有等待的线程。