进程间同步之条件变量-用while循环判断的必要性

如果是多个线程都在等待这个条件，而同时只能有一个线程进行处理，此时就必须要再次条件判断，以使只有一个线程进入临界区处理。 这里做了个实验来说明：

我用到两个消费者一个生产者，判定条件是当队列不为空时发信号，消费者满足条件，开始消费时先打印队列的大小，然后pop一个产品。通过观察打印的队列大小来验证为什么需要再次判断。

while时：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include
#include
using namespace std;
/* 定义互斥量 */
pthread_mutex_t mtx;
/* 互斥量属性 */
pthread_mutexattr_t mtx_attr;

queue products;
/* 条件变量 */
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

void err_exit(const char *err_msg)
{
        printf("error:%s\n", err_msg);
        exit(1);
}

/* 线程函数 */
void *consumerThread1(void *arg)
{
        while (1)
        {
                /* 加锁 */
                pthread_mutex_lock(&mtx);

                /* 条件变量 */
                while (products.size() == 0)
                {
                        //cout << "子线程 1 等待产品..." << endl;
                        pthread_cond_wait(&cond, &mtx);
                }

                cout << "子线程 1 产品数：" << products.size()<< endl;

                products.pop();
                /* 解锁 */
                pthread_mutex_unlock(&mtx);

                sleep(1);
        }

        return NULL;
}
/* 线程函数 */
void *consumerThread2(void *arg)
{
        while (1)
        {
                /* 加锁 */
                pthread_mutex_lock(&mtx);

                /* 条件变量 */
                while (products.size() == 0)
                {
                        //cout << "子线程 2 等待产品..." << endl;
                        pthread_cond_wait(&cond, &mtx);
                }

                cout << "子线程 2 产品数：" << products.size() << endl;

                products.pop();
                /* 解锁 */
                pthread_mutex_unlock(&mtx);

                sleep(2);
        }

        return NULL;
}
int main(void)
{
        pthread_t consumer1;
        pthread_t consumer2;
        /* 初始化互斥量属性 */
        if (pthread_mutexattr_init(&mtx_attr) == -1)
                err_exit("pthread_mutexattr_init()");

        /* 设置互斥量属性 */
        if (pthread_mutexattr_settype(&mtx_attr, PTHREAD_MUTEX_NORMAL) == -1)
                err_exit("pthread_mutexattr_settype()");

        /* 初始化互斥量 */
        if (pthread_mutex_init(&mtx, &mtx_attr) == -1)
                err_exit("pthread_mutex_init()");

        /* 创建第一个线程 */
        if (pthread_create(&consumer1, NULL, consumerThread1, NULL) == -1)
                err_exit("pthread_create()");


        /* 创建第二个线程 */
        if (pthread_create(&consumer2, NULL, consumerThread2, NULL) == -1)
                err_exit("pthread_create()");


        while (1)
        {

                int index=0;
                //加锁
                pthread_mutex_lock(&mtx);

                if (index <10)
                {
                        index++;
                        //cout << "主线程生产： " << index << endl;
                }
                else
                {
                        index = 1;
                        //cout << "主线程生产： " << index << endl;
                }
                products.push(index);
                cout << "主线程产品数  "< 0)
                {
                       // cout<<"通知子线程"<

if 时：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include
#include
using namespace std;
/* 定义互斥量 */
pthread_mutex_t mtx;
/* 互斥量属性 */
pthread_mutexattr_t mtx_attr;

queue products;
/* 条件变量 */
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

void err_exit(const char *err_msg)
{
        printf("error:%s\n", err_msg);
        exit(1);
}

/* 线程函数 */
void *consumerThread1(void *arg)
{
        while (1)
        {
                /* 加锁 */
                pthread_mutex_lock(&mtx);

                /* 条件变量 */
                if(products.size() == 0)
                {
                        //cout << "子线程 1 等待产品..." << endl;
                        pthread_cond_wait(&cond, &mtx);
                }

                cout << "子线程 1 产品数：" << products.size()<< endl;

                products.pop();
                /* 解锁 */
                pthread_mutex_unlock(&mtx);

                sleep(1);
        }

        return NULL;
}
/* 线程函数 */
void *consumerThread2(void *arg)
{
        while (1)
        {
                /* 加锁 */
                pthread_mutex_lock(&mtx);

                /* 条件变量 */
                if(products.size() == 0)
                {
                        //cout << "子线程 2 等待产品..." << endl;
                        pthread_cond_wait(&cond, &mtx);
                }

                cout << "子线程 2 产品数：" << products.size() << endl;

                products.pop();
                /* 解锁 */
                pthread_mutex_unlock(&mtx);

                sleep(2);
        }

        return NULL;
}
int main(void)
{
        pthread_t consumer1;
        pthread_t consumer2;
        /* 初始化互斥量属性 */
        if (pthread_mutexattr_init(&mtx_attr) == -1)
                err_exit("pthread_mutexattr_init()");

        /* 设置互斥量属性 */
        if (pthread_mutexattr_settype(&mtx_attr, PTHREAD_MUTEX_NORMAL) == -1)
                err_exit("pthread_mutexattr_settype()");

        /* 初始化互斥量 */
        if (pthread_mutex_init(&mtx, &mtx_attr) == -1)
                err_exit("pthread_mutex_init()");

        /* 创建第一个线程 */
        if (pthread_create(&consumer1, NULL, consumerThread1, NULL) == -1)
                err_exit("pthread_create()");


        /* 创建第二个线程 */
        if (pthread_create(&consumer2, NULL, consumerThread2, NULL) == -1)
                err_exit("pthread_create()");


        while (1)
        {

                int index=0;
                //加锁
                pthread_mutex_lock(&mtx);

                if (index <10)
                {
                        index++;
                        //cout << "主线程生产： " << index << endl;
                }
                else
                {
                        index = 1;
                        //cout << "主线程生产： " << index << endl;
                }
                products.push(index);
                cout << "主线程产品数  "< 0)
                {
                       // cout<<"通知子线程"<

结论：由上述两个实验可知，当多个线程同时竞争一个资源时，为了保证同步，必须要用循环判断条件是否满足。