Linux中条件变量的使用及注意事项

条件变量

• 应用场景：生产者消费者问题(类似于出租车和乘客问题)
• 必要性：为了实现等待某个资源，让线程休眠。提高运行效率
• 函数如下：
  int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond,pthread_mutex_t *restrict mutex);
  int pthread_cond_timewait(pthread_cond_t *restrict cond,pthread_mutex_t *restrict mutex,const struct timespec *restrict abstime);
  int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
  int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);
• 使用步骤：
  1.初始化：
  静态初始化
  pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER; //初始化条件变量
  pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; //初始化互斥量
  或使用动态初始化
  pthread_cond_init(&cond);
  2.生产资源线程：
  pthread_mutex_lock(&mutex);
  3.开始产生资源
  pthread_cond_sigal(&cond); //通知一个消费线程
  或者
  pthread_cond_broadcast(&cond); //广播通知多个消费线程
  pthread_mutex_unlock(&mutex);
  4.消费者线程：
  pthread_mutex_lock(&mutex);
  while （如果没有资源）{ //防止惊群效应
  pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
  }
  5.有资源了，消费资源
  pthread_mutex_unlock(&mutex);
• 注意：
  1 pthread_cond_wait(&cond, &mutex)，在没有资源等待是是先unlock 休眠，等资源到了，再lock
  所以pthread_cond_wait he pthread_mutex_lock 必须配对使用。
  2 如果pthread_cond_signal或者pthread_cond_broadcast 早于 pthread_cond_wait ，则有可能会丢失信号。
  3 pthead_cond_broadcast 信号会被多个线程收到，这叫线程的惊群效应。所以需要加上判断条件while循环。
• 代码如下：
  
  
  注：这里有个疑问，就是while(Head==NULL)时候执行下面的语句，但此时出租车线程怎么获取到的上锁，原因就是pthread_cond_wait函数内部有上锁和解锁操作
• 执行如下：
  

条件变量注意事项

• 当多个乘客去坐车时代码如下：
  
• 执行如下：
  
• pthread_cond_broadcast(&hasTaxi)函数使用
  
  
• 执行如下：
  
  注：发现报错了，提示段错误
• 来调试找错误
  
  注：可以发现出错点在57行，因为同时发给乘客信号，而导致资源不够用，因此将上述的while注释给打开