首页 > Linux教程 > 正文

linux 条件变量详解

互斥量就是一把锁,在访问数据时能保证同一时间内只有一个线程访问数据,在访问完以后再释放互斥量上的锁。

  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。

  条件变量应该和互斥量配合使用,以避免出现条件竞争,一个线程预备等待一个条件变量,当它在真正进入等待之前,另一个线程恰好触发了该条件.

  条件变量采用的数据类型是pthread_cond_t,在使用之前必须要进行初始化,与互斥锁类型,也包括两种方式.

  静态初始化:可以把常量PTHREAD_COND_INITIALIZER赋给静态分配的条件变量;

  动态初始化:在申请内存(malloc)后,通过pthread_cond_init进行初始化.注意在释放内存前需要调用pthread_cond_destory.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)    

  结构pthread_condattr_t是条件变量的属性结构,和互斥锁一样我们可以用它来设置条件变量是进程内可用还是进程间可用,默认值是PTHREAD_ PROCESS_PRIVATE,即此条件变量被同一进程内的各个线程使用;如果选择为PTHREAD_PROCESS_SHARED则为多个进程间各线程公用。注意初始化条件变量只有未被使用时才能重新初始化或被释放。

  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。

#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
static pthread_mutex_t mtx = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
static pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
struct node {
int n_number;
struct node *n_next;
} *head = NULL;
/*[thread_func]*/
static void cleanup_handler(void *arg)
{
    printf("Cleanup handler of second thread.\n");
    free(arg);
    (void)pthread_mutex_unlock(&mtx);
}
static void *thread_func(void *arg)
{
    struct node *p = NULL;
    pthread_cleanup_push(cleanup_handler, p);
    while (1) {
    pthread_mutex_lock(&mtx);
    while (head == NULL)   {
        pthread_cond_wait(&cond, &mtx);
    }
        p = head;
        head = head->n_next;
        printf("Got %d from front of queue\n", p->n_number);
        free(p);
        pthread_mutex_unlock(&mtx);
    }
    pthread_cleanup_pop(0);
    return 0;
}
int main(void)
{
    pthread_t tid;
    int i;
    struct node *p;
    pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);
    /*[tx6-main]*/
    for (i = 0; i < 5; i++) {
        p = malloc(sizeof(struct node));
        p->n_number = i;
        pthread_mutex_lock(&mtx);
        p->n_next = head;
        head = p;
        pthread_cond_signal(&cond);
        pthread_mutex_unlock(&mtx);
        sleep(1);
    }
    printf("thread 1 wanna end the line.So cancel thread 2.\n");
    pthread_cancel(tid);
    pthread_join(tid, NULL);
    printf("All done -- exiting\n");
    return 0;
}


相关词搜索:linux 条件变量

上一篇:Linux新手要了解的十个知识点
下一篇:Linux统计某文件夹下文件、文件夹的个数

版权声明:本站文章除非注明,均为原创内容,如需转载请务必注明出处,违者本站保留追究其法律责任之权利。