pthread_cond

pthread_cond

条件变量 pthread_cond， 另外一种线程间的同步机制。普通的 mutex 只允许一个线程进入临界区，就是拿到mutex这把锁的线程，而cond 允许多个线程同时进入临界区，由它来控制，在某些条件成立的时候，来唤醒其中一个等待着的线程，或者是唤醒所有等待着的线程。

int pthread_cond_wait(pthread_cond_t* cond, pthread_mutex_t* mutex);
int pthread_cond_timewait(pthread_cond_t* cond, pthread_mutex_t* mutex, const struct timespec* tout)

传递给pthrad_cond_wait 的互斥量 mutex 对条件进行保护，调用者把锁住的互斥量传递给pthread_cond_wait 函数，函数把调用线程放到等待条件的线程列表里面，然后对互斥量解锁，当pthread_cond_wait 返回的时候，互斥量再次被锁住。函数 pthread_cond_timewait 与 pthread_cond_wait 差不多，只不过是多了一个超时时间的限制。
两个函数调用成功返回的时候，需要重新检查条件，因为其他线程可能更改了条件。

int pthread_cond_signal(pthread_cond_t* cond);
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t* cond);

pthread_cond_signal 函数将唤醒等待该条件的某个线程，pthread_cond_broadcast 将唤醒等待改条件的所有线程。

下面的例子很简单的使用了 cond 。 使用cond 我们可以比较高效的写出一个 线程池。

 

 1  #include  < pthread.h >
 2  #include  < unistd.h >
 3  #include  < stdio.h >
 4  pthread_mutex_t mutex;
 5  pthread_cond_t cond;
 6  int  val  =   0 ;
 7  void   * thread_zero_run( void   * arg){
 8     while ( true ){
 9      pthread_mutex_lock( & mutex);  //  lock the mutex
10       while (val  <=   2 ){  // condition.  use while for double check
11        printf( " thread_zero_run --> val:%d, wait for wake up\n " , val);
12        pthread_cond_wait( & cond,  & mutex); // call pthread_cond_wait
13      }
14      printf( " therad_zero_run --> val:%d, zero it and unlock\n " , val);
15      val  =   0 ;  // do  sth
16      pthread_mutex_unlock( & mutex);  // unlock the mutex
17    }
18    pthread_exit(( void * ) 0 );
19  }
20  void   * thread_add_run( void   * arg){
21     while ( true ){
22      pthread_mutex_lock( & mutex);  // lock the mutex
23       ++ val;  // do sth
24      pthread_mutex_unlock( & mutex);  // unlock the mutex
25      pthread_cond_signal( & cond);  // wake up a therad whick is waiting for the cond
26      printf( " after add val:%d and wake up one zero thread for check\n " , val);
27      sleep( 1 );
28    }
29    pthread_exit(( void * ) 0 );
30  }
31  int  main(){
32    pthread_t t_add, t_zero;
33    pthread_cond_init( & cond, NULL);
34     if (pthread_create( & t_add, NULL, thread_add_run, NULL)){
35       return   0 ;
36    }
37     if (pthread_create( & t_zero, NULL, thread_zero_run, NULL)){
38       return   0 ;
39    }
40    pthread_join(t_add, NULL);
41    pthread_join(t_zero, NULL);
42     return   0 ;
43  }
44       

输出：

 1  after add val: 1  and wake up one zero thread  for  check
 2  thread_zero_run  -->  val: 1 , wait  for  wake up
 3  after add val: 2  and wake up one zero thread  for  check
 4  thread_zero_run  -->  val: 2 , wait  for  wake up
 5  after add val: 3  and wake up one zero thread  for  check
 6  therad_zero_run  -->  val: 3 , zero it and unlock
 7  thread_zero_run  -->  val: 0 , wait  for  wake up
 8  after add val: 1  and wake up one zero thread  for  check
 9  thread_zero_run  -->  val: 1 , wait  for  wake up
10  after add val: 2  and wake up one zero thread  for  check
11  thread_zero_run  -->  val: 2 , wait  for  wake up
12  after add val: 3  and wake up one zero thread  for  check
13  therad_zero_run  -->  val: 3 , zero it and unlock
14  thread_zero_run  -->  val: 0 , wait  for  wake up
15  after add val: 1  and wake up one zero thread  for  check
16  thread_zero_run  -->  val: 1 , wait  for  wake up
17  after add val: 2  and wake up one zero thread  for  check
18  thread_zero_run  -->  val: 2 , wait  for  wake up
19  after add val: 3  and wake up one zero thread  for  check
20  therad_zero_run  -->  val: 3 , zero it and unlock
21  thread_zero_run  -->  val: 0 , wait  for  wake up
22  ^ C