【C/C++多线程编程之八】pthread条件变量
多線程編程之條件變量
? ? ?Pthread是 POSIX threads 的簡稱，是POSIX的線程標準。
? ? ? ??互斥機制，包括互斥量【C/C++多線程編程之六】pthread互斥量，信號量【C/C++多線程編程之七】pthread信號量，互斥能很好的處理共享資源訪問的協調問題，是多線程同步必不可少的機制。互斥機制也有其缺陷，當線程在等待共享資源滿足某個條件，互斥機制下，必須不斷地加鎖和解鎖，其間查詢共享資源是否滿足條件，這將帶來巨大的消耗。
? ? ? ? 此時，需要新的機制來解決這個問題。
? ? ? ?1.條件變量機制：
? ? ? ? 條件變量機制彌補了互斥機制的缺陷，允許一個線程向另一個線程發送信號（這意味著共享資源某種條件滿足時，可以通過某個線程發信號的方式通知等待的線程），允許阻塞等待線程（當線程等待共享資源某個條件時，可讓該線程阻塞，等待其他線程發送信號通知）。
? ? ? ? 條件變量機制在處理等待共享資源滿足某個條件問題時，具有非常高的效率，且空間消耗相比互斥機制也有優勢。
? ??
? ? ? ??2.條件變量與互斥量：
? ? ? ?條件變量機制，所有等待一個條件變量的線程會形成一個隊列，這個隊列顯然是全局的共享隊列。當線程進入等待狀態，將線程添加到隊列就需要使用互斥量，防止多個線程同時使用pthread_cond_wait，在調用pthread_cond_wait前加鎖互斥量，進入阻塞前解鎖互斥量。這也解釋了pthread_cond_wait函數參數需要互斥量。
? ? ? ??3.條件變量基本函數：
? ? ? ? ?#include <semaphore.h>
初始化條件變量：
? ? ? ??int?pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, pthread_condattr_t *cond_attr) ;
? ? ? ? 該函數第一個參數為條件變量指針，第二個參數為條件變量屬性指針（一般設為NULL）。該函數按照條件變量屬性對條件變量進程初始化。
無條件等待：
? ? ? ??int?pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex);
? ? ? ? 該函數第一個參數為條件變量指針，第二個為互斥量指針。該函數調用前，需本線程加鎖互斥量，加鎖狀態的時間內函數完成線程加入等待隊列操作?，線程進入等待前函數解鎖互斥量。在滿足條件離開pthread_cond_wait函數之前重新獲得互斥量并加鎖，因此，本線程之后需要再次解鎖互斥量。
通知一個線程：
? ? ? ??int?pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
? ? ? ? 該函數的參數為條件變量指針。該函數向隊列第一個等待線程發送信號，解除這個線程的阻塞狀態。
通知所有線程：
? ? ? ??int?pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);
? ? ? ? 該函數的參數為條件變量指針。該函數想隊列所有等待線程發送信號，解除這些線程的阻塞狀態。
銷毀條件變量：
? ? ? ??int?pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);
? ? ? ? 該函數銷毀條件變量。
? ? ? ??4.牛刀小試：
? ? ? ? ?共享資源i，線程1對i進行無限加1操作，并輸出所有非5倍數的i值。當i的值為5的倍數時，通過條件變量機制，通知線程2，線程2輸出此時的i值。
?
?
?
?
#include "pthread.h"
#include "sched.h"
#include "semaphore.h"
#include "stdio.h"
#include "windows.h"
?
#pragma comment(lib, "pthreadVC2.lib")???? //必須加上這句
?
pthread_t t1;?????????? //pthread_t變量t1，用于獲取線程1的ID
pthread_t t2;?????????? //pthread_t變量t2，用于獲取線程2的ID
??????
pthread_mutex_t mutex;
pthread_cond_t cond;
?
int i=0;??????????????? //共享資源
?
void * child1(void *arg)
{
while(1)
{
pthread_mutex_lock(&mutex);
?
i++;
if(i%5==0)
{
pthread_cond_signal(&cond);
}
else
{
printf("我是線程? 1? 打印的數都非5的倍數:? %d \n",i);
}
?
pthread_mutex_unlock(&mutex);
Sleep(1000);
}
}?????
?
void *child2(void *arg)
{
??? while(1)
{
pthread_mutex_lock(&mutex);
?
printf("code before pthread_con_wait");
?
pthread_cond_wait(&cond,&mutex);?????? //獲得信號之前，會重新獲得互斥鎖
?
printf("我是線程? 2? 打印5的倍數:? %d \n",i);
?
pthread_mutex_unlock(&mutex);????????? //需要在此處釋放互斥鎖
?
Sleep(1000);
}
}
?
int main(void)
{????????
pthread_cond_init(&cond,NULL);
pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
?
pthread_create(&t1,NULL,child1,NULL);
pthread_create(&t2,NULL,child2,NULL);
?
Sleep(100000000);
?
return 0;
}
?
來自 <https://blog.csdn.net/lovecodeless/article/details/24929273>
總結
以上是生活随笔為你收集整理的【C/C++多线程编程之八】pthread条件变量的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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