详解)
[历史归档]本文原发布于 cstriker1407.info 个人博客内容为历史存档仅供参考。发布时间2018-11-14 标题【转】条件变量(Condition Variable)详解分类编程 标签linux·threadpthread条件变量测试笔记本文转自《 http://www.wuzesheng.com/?p1668 》条件变量(Condtion Variable)是在多线程程序中用来实现“等待-唤醒”逻辑常用的方法。举个简单的例子应用程序A中包含两个线程t1和t2。t1需要在bool变量test_cond为true时才能继续执行而test_cond的值是由t2来改变的这种情况下如何来写程序呢可供选择的方案有两种第一种是t1定时的去轮询变量test_cond如果test_cond为false则继续休眠如果test_cond为true则开始执行。第二种就是上面提到的条件变量t1在test_cond为false时调用cond_wait进行等待t2在改变test_cond的值后调用cond_signal唤醒在等待中的t1告诉t1 test_cond的值变了这样t1便可继续往下执行。很明显上面两种方案中第二种方案是比较优的。在第一种方案中在每次轮询时如果t1休眠的时间比较短会导致cpu浪费很厉害如果t1休眠的时间比较长又会导致应用逻辑处理不够及时致使应用程序性能下降。第二种方案就是为了解决轮询的弊端而生的。然而条件变量在使用的过程中比较容易出错如何用得不正确的话会适得其反的接下来我将详细分析如何来使用条件变量希望能够给在使用条件变量过程中遇到问题的朋友有所帮助。在开始介绍之前需要说明一下在接下来的介绍中需要用到互斥锁和条件变量相关的内容在这里我以linux下的pthread_mutex_t为互斥锁类型pthread_cond_t为条件变量类型来进行介绍对pthread不熟的朋友可以参考一下linux下的manual。下面是把刚开始举的例子翻译后的程序pthread_mutex_tmutex;/// 互斥锁pthread_cond_tcond;/// 条件变量bool test_condfalse;/// TODO 初始化mutex和cond/// thread 1:pthread_mutex_lock(mutex);/// 1while(!test_cond){pthread_cond_wait(cond,mutex);/// 2,3}pthread_mutex_unlock(mutex);/// 4RunThread1Func();/// thread 2:pthread_mutex_lock(mutex);/// 5test_condtrue;pthread_cond_signal(cond);pthread_mutex_unlock(mutex);/// 6/// TODO 销毁mutex和cond通过上面的例子下面我来介绍一下条件变量在使用过程中需要注意的几点也是比较容易出错的1条件变量的使用过程中最为关键的一点是互斥锁的使用。细心的朋友应该发现了我在上面的例子中标了1、2、3、4、5、6个标号。在这里1、4、5、6都是正常的lock/unlock2、3是需要特别说明的。2是进入pthread_cond_wait后的pthread_cond_wait调的pthread_mutex_unlock这样做的目的是为了保证在thread1阻塞wait后thread2获取同一把锁mutex的时候能够正常获取即56。3是thread1被唤醒后要退出pthead_cond_wait之前pthread_cond_wait调的pthread_mutex_lock这样做的目的是为了把mutex的控制权还给调用pthread_cond_wait的线程即thread1。整理一下基本的时序为thread 1 lock-thread 1 wait- thread 1 unlock(in wait)-thread 2 lock-thread 2 signal-thread 2 unlock-thread 1 lock(in wait)-thread 1 unlock2条件变量使用的过程中通常会加一个bool或者int的值test_cond来配合使用。这里需要注意的一点是一定要在signal之前来改变test_cond这样才能保证wait的线程被唤醒后能够取到正确的test_cond的值否则后果是不可预测的。
