pthread_cond_timedwait 修改系统时间竟会导致其提前结束

pthread 条件变量使用注意

• 使用 pthread_cond_timedwait 等待条件变量时，其默认使用的为系统时间，若在其等待期间修改系统时间，则会导致其提前结束。

测试步骤

• 运行以下代码。

• 使用 date 命令查看系统时间，假设输出为 Thu Jan 1 08:01:53 AM CST 1970。

• 使用 date -s 08:03:53 设置系统时间，程序会立刻退出，并打印 wait timed out。

  #include 
  #include 
  #include 
  #include 
  #include 
  #include 
  
  pthread_cond_t g_cond;
  pthread_mutex_t g_mutex;
  
  void* thread1_func(void* arg)
  {
      // 必须先获取互斥锁
      pthread_mutex_lock(&g_mutex);
  
      // 获取当前时间
      struct timespec ts;
      clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts);
      // 设置等待时间为 100 秒
      ts.tv_sec += 100;
  
      // 等待条件变量被唤醒，或者等待时间超时
      printf("waiting cond signal\n");
      int ret = pthread_cond_timedwait(&g_cond, &g_mutex, &ts);
      if (ret == 0) {
          printf("get cond signaled\n");
      } else if (ret == ETIMEDOUT) {
          printf("wait timed out\n");
      } else {
          printf("wait failed\n");
      }
  
      // 解锁
      pthread_mutex_unlock(&g_mutex);
      return NULL;
  }
  
  int main()
  {
      pthread_cond_init(&g_cond, NULL);
      pthread_mutex_init(&g_mutex, NULL);
  
      // 创建线程
      pthread_t th1;
      pthread_create(&th1, NULL, thread1_func, NULL);
  
      // 等待线程结束
      pthread_join(th1, NULL);
  
      pthread_mutex_destroy(&g_mutex);
      pthread_cond_destroy(&g_cond);
      return 0;
  }
  

解决方案

• 初始化条件变量时，设置其使用稳定时钟即可。

• 示例代码如下：

  #include 
  #include 
  #include 
  #include 
  #include 
  #include 
  
  pthread_cond_t g_cond;
  pthread_mutex_t g_mutex;
  
  void* thread1_func(void* arg)
  {
      // 必须先获取互斥锁
      pthread_mutex_lock(&g_mutex);
  
      // 获取当前时间
      struct timespec ts;
      // 此处与上文不同
      clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts);
      // 设置等待时间为 100 秒
      ts.tv_sec += 100;
  
      // 等待条件变量被唤醒，或者等待时间超时
      printf("waiting cond signal\n");
      int ret = pthread_cond_timedwait(&g_cond, &g_mutex, &ts);
      if (ret == 0) {
          printf("get cond signaled\n");
      } else if (ret == ETIMEDOUT) {
          printf("wait timed out\n");
      } else {
          printf("wait failed\n");
      }
  
      // 解锁
      pthread_mutex_unlock(&g_mutex);
      return NULL;
  }
  
  int main()
  {
      pthread_condattr_t condattr;
      pthread_condattr_init(&condattr);
      // 设置使用稳定时钟
      pthread_condattr_setclock(&condattr, CLOCK_MONOTONIC);
      pthread_cond_init(&g_cond, &condattr);
      pthread_mutex_init(&g_mutex, NULL);
  
      // 创建线程
      pthread_t th1;
      pthread_create(&th1, NULL, thread1_func, NULL);
  
      // 等待线程结束
      pthread_join(th1, NULL);
  
      pthread_mutex_destroy(&g_mutex);
      pthread_cond_destroy(&g_cond);
      return 0;
  }