栗子：

mutex.lock();while (判斷“條件”是否成立) {pthread_cond_wait 等待 }mutext.unlock();

條件變量這個(gè)互斥鎖，不是用來保護(hù)條件變量的內(nèi)部狀態(tài)。而是用來保護(hù)外部“條件”(就是那個(gè) while 循環(huán)中的判斷）。假如條件變量的內(nèi)部狀態(tài)需要鎖定，完全可以在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)中維護(hù)一個(gè)鎖，沒有必要從外部傳進(jìn)來。

用于判斷是否等待的“條件”，通常就是線程之間共享的某個(gè)變量值。A 線程判斷“條件”等待，會(huì)讀取共享變量。B 線程讓“條件”滿足，會(huì)修改變量。這個(gè)鎖，就是保護(hù)線程間的共享變量（“條件”），讓“條件”不會(huì)一邊修改，一邊讀取。

這把鎖還有個(gè)額外的作用。wait 函數(shù)會(huì)阻塞，將線程 A 放到阻塞隊(duì)列中。wait 函數(shù)放在鎖的 lock，unlock 內(nèi)部，也保證了線程還沒有真正放到阻塞隊(duì)列時(shí)，線程 B 不能修改“條件”后進(jìn)行喚醒。這段話應(yīng)該暫時(shí)讀不懂，可回頭再看，先放在這里，不然描述就不夠準(zhǔn)確。

不同的應(yīng)用會(huì)有不同的“條件”，在實(shí)現(xiàn)條件變量這個(gè)庫時(shí)，是沒有辦法預(yù)先知道這個(gè)“條件”究竟是什么。因此要保護(hù)“條件”，就只能讓用戶自己在庫外部分配鎖。

弄清了這個(gè)互斥鎖究竟在保護(hù)什么。這時(shí)我們才能進(jìn)一步討論 pthread_cond_wait 為什么要傳入這個(gè)鎖呢？這點(diǎn)就跟 wait 的實(shí)現(xiàn)有關(guān)。

先來看等待線程 A 的寫法。

mutex.lock();while (判斷“條件”是否成立) {pthread_cond_wait 等待 }mutext.unlock();

判斷“條件”是否成立，在 lock, unlock 之間受到保護(hù)。pthread_cond_wait 可能會(huì)阻塞，假如真的阻塞，mutex 這鎖就一直不能被釋放了。因此在 pthread_cond_wait 的實(shí)現(xiàn)內(nèi)部，在阻塞之前，必須先將鎖釋放。在喚醒的時(shí)候，再重新獲取鎖。

將 pthread_cond_wait 展開，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)中，會(huì)有下面的過程。

做一些其它事情 mutext.unlock() 阻塞中... 喚醒 mutext.lock()

假如在線程 A 中完全展開 pthread_cond_wait。

mutex.lock();while (判斷“條件”是否成立) {做一些其它事情mutext.unlock()阻塞喚醒mutext.lock() }mutext.unlock();

可以看到，判斷“條件” 一直在 mutext 的 lock, unlock 之間，受到保護(hù)。

來到這里，我們總結(jié)一下。

跟條件變量關(guān)聯(lián)的互斥鎖，是用于保護(hù)判斷“條件”，并非條件變量的內(nèi)部狀態(tài)。

將互斥鎖，傳入 wait 的實(shí)現(xiàn)中，是讓條件變量庫可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)釋放（unlock）和重新獲取（lock）這把鎖。

注意上面第 2 點(diǎn)中，“適當(dāng)時(shí)機(jī)”這個(gè)詞。假如不將這個(gè)鎖傳入 pthread_cond_wait，讓用戶自己在阻塞前先釋放鎖，是沒有辦法做到適當(dāng)時(shí)機(jī)的。阻塞隊(duì)列在條件變量庫內(nèi)部維護(hù)，只有條件變量庫內(nèi)部才能控制這個(gè)時(shí)機(jī)。

wait 會(huì)阻塞，將線程 A 放到阻塞隊(duì)列中。在線程還沒有真正放到阻塞隊(duì)列時(shí)，需要一直上鎖。不然另一線程 B 修改“條件”后進(jìn)行喚醒，這個(gè)線程 A 還沒有在阻塞隊(duì)列中，就不能被喚醒了。因而這把保護(hù)外部判斷“條件”的鎖，需要傳入到 wait 函數(shù)中。等將線程真正放到阻塞隊(duì)列后才能解鎖，之后線程被喚醒后再重新獲取。

線程 A 的 pthread_cond_wait 需要傳入 mutext，并且 pthread_cond_wait 一定要在 lock 和 unlock 之間。

至于線程 B, 用于修改“條件”。修改“條件” 也必須在 lock 和 unlock 之間，受互斥鎖保護(hù)。至于 pthread_cond_signal 是否在 lock 和 unlock 之間，其實(shí)是沒有關(guān)系的。但 pthread_cond_signal 必須在修改“條件”之后，不然可能 A 線程被喚醒后，條件不滿足繼續(xù)等待，這個(gè)喚醒信號(hào)就丟失了。

mutext.lock() 修改”條件“ pthread_cond_signal 喚醒 mutext.unlock()

也可以將 pthread_cond_signal 移到 unlock 外部。

mutext.lock() 修改”條件“ mutext.unlock() pthread_cond_signal 喚醒

條件變量等待時(shí)，那個(gè) wait 的判斷，需要使用 while 循環(huán)，而不是 if，是防止虛假喚醒。就不再一一分析了。

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作者：黃兢成
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來源：知乎
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（SAW：Game Over！）

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的OS / Linux / pthread_cond_wait 为什么需要传递 mutex 参数？的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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