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一个线程A的执行需要另一个线程B来唤醒#xff0c;否则A挂起等待。线程B可以产生线程A继续执行的信号。条件变量常用在共享数据状态变化的场景中#xff0c;例如#xff1a;生产则和消费者问题。POSIX线程库提供了条件变量这种同步机制。使用条件变量需要…1、条件变量的概念
一个线程A的执行需要另一个线程B来唤醒否则A挂起等待。线程B可以产生线程A继续执行的信号。条件变量常用在共享数据状态变化的场景中例如生产则和消费者问题。POSIX线程库提供了条件变量这种同步机制。使用条件变量需要联合互斥锁一起使用。
2、如何声明一个条件变量
#include pthread.hpthread_cond_t cond;
3、如何初始化一个条件变量
//静态初始化条件变量
pthread_cond_t cond PTHREAD_COND_INITIALIZER;//动态初始化条件变量
pthread_cond_t cond;
pthread_cond_init(cond,NULL);//结合互斥锁的条件变量初始化结构变量
typedef struct{pthread_mutex_t mutex;//互斥pthread_cond_t cond;//条件int value;//变量资源
}mutexcond_t;mutexcond_t mymutexcond {PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER,PTHREAD_COND_INITIALIZER,0};
静态初始化的条件变量不需要销毁动态初始化的条件变量需要销毁销毁函数声明如下
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);
4、如何阻塞含条件变量的线程
线程执行等待条件变量后将一直阻塞或计时阻塞两个函数接口pthread_cond_waitpthread_cond_timewait。
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t * restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex);int pthread_cond_timewait(pthread_cond_t * restrict cond,pthread_mutex_t *restrict mutex,const struct timespec *restrict abstime);
关键字restrict限制表明指针修饰的指针是访问一个数据对象的惟一且初始的方式。
pthread_cond_wait传入两个参数一个条件变量cond指针和一个互斥变量mutex指针。互斥变量的作用是防止多线程同时调用pthread_cond_wait形成竞争。一旦调用cond_wait会临时对cond进行加锁当条件不满足时会阻塞并挂起当前等待内核自动释放mutex锁给其他线程使用当前cond从而防止多线程在等待同一个cond时无法充分利用资源。
5、如何唤醒等待条件变量的线程
//只唤醒一个等待条件变量的线程
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);//唤醒所有等待条件变量的线程
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);
6、总结用法
条件变量和互斥锁的用法比较绕总结一下就是。
调用pthread_cond_wait之前必须给互斥锁上锁pthread_mutex_lock(mutex)。一旦执行到pthread_cond_wait如果没有收到pthead_cond_signal发出的cond信号pthread_cond_wait会自动解锁并一直阻塞。一旦pthread_cond_wait收到pthread_cond_signal发出的cond信号pthread_cond_wait会自动加锁因此条件变量满足后进入临界区执行结束需要pthread_mutex_unlock(mutex)解锁。
// 线程1
{pthread_mutex_lock(mutex);...pthread_cond_signal(cond);//唤醒等待cond的线程...pthread_mutex_unlock(mutex);
}// 线程2
{pthread_mutex_lock(mutex);...pthread_cond_wait(cond,mutex);//等待条件变量...pthread_mutex_unlock(mutex);
}
