http://blog.csdn.net/hairetz/article/details/4535920

古城微笑少年丶 2022-09-20 08:36 80阅读 0赞

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很久没看APUE，今天一位朋友问道关于一个mutex的问题，又翻到了以前讨论过的东西，为了不让自己忘记，把曾经的东西总结一下。  
先大体看下网上很多地方都有的关于pthread\_cond\_wait()的说明：

条件变量     
      
  条件变量是利用线程间共享的全局变量进行同步的一种机制，主要包括两个动作：一个线程等待"条件变量的条件成立"而挂起；另一个线程使"条件成立"（给出条件成立信号）。为了防止竞争，条件变量的使用总是和一个互斥锁结合在一起。    
      
  1．   创建和注销     
      
  条件变量和互斥锁一样，都有静态动态两种创建方式，静态方式使用PTHREAD\_COND\_INITIALIZER常量，如下：       
  pthread\_cond\_t   cond=PTHREAD\_COND\_INITIALIZER       
      
  动态方式调用pthread\_cond\_init()函数，API定义如下：       
  int   pthread\_cond\_init(pthread\_cond\_t   \*cond,   pthread\_condattr\_t   \*cond\_attr)      
      
  尽管POSIX标准中为条件变量定义了属性，但在LinuxThreads中没有实现，因此cond\_attr值通常为NULL，且被忽略。     
      
  注销一个条件变量需要调用pthread\_cond\_destroy()，只有在没有线程在该条件变量上等待的时候才能注销这个条件变量，否则返回EBUSY。因为Linux实现的条件变量没有分配什么资源，所以注销动作只包括检查是否有等待线程。API定义如下：      
  int   pthread\_cond\_destroy(pthread\_cond\_t   \*cond)       
      
  2．   等待和激发     
      
int   pthread\_cond\_wait(pthread\_cond\_t   \*cond,   pthread\_mutex\_t   \*mutex)     
  int   pthread\_cond\_timedwait(pthread\_cond\_t   \*cond,   pthread\_mutex\_t   \*mutex,   const   struct   timespec   \*abstime)      
      
      
      
  等待条件有两种方式：无条件等待pthread\_cond\_wait()和计时等待pthread\_cond\_timedwait()，其中计时等待方式如果在给定时刻前条件没有满足，则返回ETIMEOUT，结束等待，其中abstime以与time()系统调用相同意义的绝对时间形式出现，0表示格林尼治时间1970年1月1日0时0分0秒。    
      
  无论哪种等待方式，都必须和一个互斥锁配合，以防止多个线程同时请求pthread\_cond\_wait()（或pthread\_cond\_timedwait()，下同）的竞争条件（Race   Condition）。mutex互斥锁必须是普通锁（PTHREAD\_MUTEX\_TIMED\_NP）或者适应锁（PTHREAD\_MUTEX\_ADAPTIVE\_NP），且在调用pthread\_cond\_wait()前必须由本线程加锁（pthread\_mutex\_lock()），而在更新条件等待队列以前，mutex保持锁定状态，并在线程挂起进入等待前解锁。在条件满足从而离开pthread\_cond\_wait()之前，mutex将被重新加锁，以与进入pthread\_cond\_wait()前的加锁动作对应。     
      
  激发条件有两种形式，pthread\_cond\_signal()激活一个等待该条件的线程，存在多个等待线程时按入队顺序激活其中一个；而pthread\_cond\_broadcast()则激活所有等待线程。

现在来看一段典型的应用：看注释即可。

**\[cpp\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  \#include <pthread.h>  
2.  \#include <unistd.h>  
3.    
4.  **static** pthread\_mutex\_t mtx = PTHREAD\_MUTEX\_INITIALIZER;  
5.  **static** pthread\_cond\_t cond = PTHREAD\_COND\_INITIALIZER;  
6.    
7.  **struct** node \{  
8.  **int** n\_number;  
9.  **struct** node \*n\_next;  
10. \} \*head = NULL;  
11.   
12. /\*\[thread\_func\]\*/  
13. **static** **void** cleanup\_handler(**void** \*arg)  
14. \{  
15.     printf("Cleanup handler of second thread./n");  
16.     free(arg);  
17.     (**void**)pthread\_mutex\_unlock(&mtx);  
18. \}  
19. **static** **void** \*thread\_func(**void** \*arg)  
20. \{  
21.     **struct** node \*p = NULL;  
22.   
23.     pthread\_cleanup\_push(cleanup\_handler, p);  
24.     **while** (1) \{  
25.     pthread\_mutex\_lock(&mtx);           //这个mutex主要是用来保证pthread\_cond\_wait的并发性  
26.     **while** (head == NULL)   \{               //这个while要特别说明一下，单个pthread\_cond\_wait功能很完善，为何这里要有一个while (head == NULL)呢？因为pthread\_cond\_wait里的线程可能会被意外唤醒，如果这个时候head != NULL，则不是我们想要的情况。这个时候，应该让线程继续进入pthread\_cond\_wait  
27.         pthread\_cond\_wait(&cond, &mtx);         // pthread\_cond\_wait会先解除之前的pthread\_mutex\_lock锁定的mtx，然后阻塞在等待对列里休眠，直到再次被唤醒（大多数情况下是等待的条件成立而被唤醒，唤醒后，该进程会先锁定先pthread\_mutex\_lock(&mtx);，再读取资源  
28.                                                 //用这个流程是比较清楚的/\*block-->unlock-->wait() return-->lock\*/  
29.     \}  
30.         p = head;  
31.         head = head->n\_next;  
32.         printf("Got %d from front of queue/n", p->n\_number);  
33.         free(p);  
34.         pthread\_mutex\_unlock(&mtx);             //临界区数据操作完毕，释放互斥锁  
35.     \}  
36.     pthread\_cleanup\_pop(0);  
37.     **return** 0;  
38. \}  
39.   
40. **int** main(**void**)  
41. \{  
42.     pthread\_t tid;  
43.     **int** i;  
44.     **struct** node \*p;  
45.     pthread\_create(&tid, NULL, thread\_func, NULL);   //子线程会一直等待资源，类似生产者和消费者，但是这里的消费者可以是多个消费者，而不仅仅支持普通的单个消费者，这个模型虽然简单，但是很强大  
46.     /\*\[tx6-main\]\*/  
47.     **for** (i = 0; i < 10; i++) \{  
48.         p = malloc(**sizeof**(**struct** node));  
49.         p->n\_number = i;  
50.         pthread\_mutex\_lock(&mtx);             //需要操作head这个临界资源，先加锁，  
51.         p->n\_next = head;  
52.         head = p;  
53.         pthread\_cond\_signal(&cond);  
54.         pthread\_mutex\_unlock(&mtx);           //解锁  
55.         sleep(1);  
56.     \}  
57.     printf("thread 1 wanna end the line.So cancel thread 2./n");  
58.     pthread\_cancel(tid);             //关于pthread\_cancel，有一点额外的说明，它是从外部终止子线程，子线程会在最近的取消点，退出线程，而在我们的代码里，最近的取消点肯定就是pthread\_cond\_wait()了。关于取消点的信息，有兴趣可以google,这里不多说了  
59.     pthread\_join(tid, NULL);  
60.     printf("All done -- exiting/n");  
61.     **return** 0;  
62. \}  
63.

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