多线程——条件变量的概念和实现-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了多线程——条件变量的概念和实现。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

概念

条件变量，也称条件锁，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：

1）一个线程等待"条件变量的条件成立"而挂起；

2）另一个线程使"条件成立"（给出条件成立信号）条件的检测是在互斥锁的保护下进行的如果一个条件为假，一个线程自动阻塞，并释放等待状态改变的互斥锁。

如果另一个线程改变了条件，它发信号给关联的条件变量，唤醒一个或多个等待它的线程，重新获得互斥锁，重新评价条件。

如果两进程共享可读写的内存，条件变量可以被用来实现这两进程间的线程同步

函数API

多线程——条件变量的概念和实现

说明：

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。

多线程——条件变量的概念和实现

多线程——条件变量的概念和实现说明：函数将解锁mutex参数指向的互斥锁，并使当前线程阻塞在cv参数指向的条件变量上。

阻塞的线程，可以被以下条件唤醒

1）pthread_cond_signal函数

2）pthread_cond_broadcast函数

3）在被信号中断后被唤醒

多线程——条件变量的概念和实现

说明：

1）必须在互斥锁的保护下使用相应的条件变量。否则对条件变量的解锁有可能发生在锁定条件变量之前，从而造成死锁。

2）如果没有线程被阻塞在条件变量上，那么调用pthread_cond_signal()将没有作用。

多线程——条件变量的概念和实现

说明：

1）函数唤醒所有被pthread_cond_wait函数阻塞在某个条件变量上的线程，参数cv被用来指定这个条件变量

2）当没有线程阻塞在这个条件变量上时，pthread_cond_broadcast函数无效。

3）由于pthread_cond_broadcast函数唤醒所有阻塞在某个条件变量上的线程，这些线程被唤醒后将再次竞争相应的互斥锁，所以必须小心使用pthread_cond_broadcast函数。

代码实例

#include<pthread.h>
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>

unsignedcount=0;   //定义全局共享资源

//1.声明两个锁对象
pthread_mutex_t   mutex;
pthread_cond_t    cond;

//---------------消费者---------------------------------
void*decrement_count(void*arg)
{
    printf("[+]decrement_countbegintorun\n");
    //添加互斥锁
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    /*条件变量不成立，调用pthread_cond_wait实现2件事:
    1.阻塞2.解锁*/
    while(count==0)
    {
        printf("[+]decrement_countcount==0\n");
        usleep(300000);
        pthread_cond_wait(&cond,&mutex);
    }
    //处理全局变量
    count--;
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    return(void*)1;
}
//---------------生产者---------------------------------
void*increment_count(void*arg)
{
    printf("[-]increment_countbegintorun\n");
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    //创建条件成立，调用pthread_cond_signal(&cond);通知消费者
    if(count==0)
    {
        /*count做递减操作*/
        count=count+1;
        printf("[-]tid2:count=%d\n",count);
        pthread_cond_signal(&cond);
    }
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    return(void*)2;
}

int main()
{
    pthread_ttid1,tid2;
    /*初始化锁*/
    pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
    /*初始化条件变量*/
    pthread_cond_init(&cond,NULL);

    tid1=pthread_create(&tid1,NULL,decrement_count,NULL);

    printf("[*]sucesstocreatedecrement_count\n");
    sleep(2);

    tid2=pthread_create(&tid2,NULL,increment_count,NULL);
    printf("[*]sucesstocreateincrement_count\n");
    sleep(10);

    //两种方式回收其子线程资源

    //1.连接2.分离
    /*3.销毁锁*/
    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    pthread_cond_destroy(&cond);

    printf("[*]mainthread,beginexit!\n");

    pthread_exit(0);
    return0;
}