執行緒同步 條件變數

2021-10-05 19:08:36 字數 2366 閱讀 5951

使用讀寫鎖、互斥鎖可以阻塞執行緒,使對臨界**的操作變為原子操作。其臨界區**只有兩種狀態,鎖定和非鎖定。而如果需要外部的條件判斷之後才執行某些臨界區**,比如經典的生產者-消費者模型,生產者和消費者對資源的使用時互斥的,但是消費者對資源的使用還有乙個前提就是資源不為空,但是這個判斷互斥鎖沒法實現。

因此需要使用條件變數,在消費者進入臨界區並被告知當前無可用資源的時候,阻塞消費者執行緒;當生產者生產了可供消費者使用的資源之後,提示消費者可以使用資源(喚醒阻塞的消費者執行緒)。比如下面的**:

鍊錶node *head=null

while(head)

//鍊錶不為空的處理**

條件變數不是鎖,但是條件變數可以阻塞執行緒。

使用條件變數和互斥鎖,其中:

互斥鎖:保護一段共享區域;

條件變數:引起阻塞。

下面是經典的生產者-消費者模型。

生產者和消費者模型:生產者生產商品,消費者消費商品,共享「商品」資源。

消費者:一直消費

//一直消費

while(1)

//吃燒餅

pthread_mutex_lock(&mutex);

sleep(1);

}生產者:

//一直生產

while(1)

條件不滿足時,阻塞執行緒;

條件滿足時,通知阻塞的執行緒開始工作。

//型別名       變數名

pthread_cond_t cond

(1) 初始化乙個條件變數

pthread_cond_init(

pthread_cond_t* restrict cond,//條件變數型別的變數

const pthread_condattr_t* restrict attr//引數,預設null

);

(2) 銷毀乙個條件變數

pthread_cond_destroy(pthread_cond_t* cond);
(3) 阻塞等待乙個條件變數

pthread_cond_wait(

pthread_cond_t* restrict cond, //條件變數型別的變數

pthread_mutex_t* restrict mutex//互斥鎖型別的變數

);

使用條件變數阻塞執行緒:傳入引數為條件變數型別的變數以及互斥鎖型別的變數;

使用條件變數阻塞執行緒時:將已經上鎖的mutex解鎖;

條件變數通知解除阻塞之後:加鎖,訪問共享資料。

(4) 限時等待乙個條件變數

pthread_cond_timedwait(

pthread_cond_t* restrict cond,

pthread_mutex_t* restrict mutex,

const struct timespec* restrict abstime

);

(5)喚醒至少乙個阻塞在條件變數上的執行緒

pthread_cond_signal(pthread_cond_t* cond);
(6)喚醒全部阻塞在條件變數上的執行緒

pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t* cond);
//消費者,生產者模型 

#include #include #include #include #include #include //建立節點的結構

typedef struct nodenode;

//定義乙個指標,指向鍊錶頭部

node* head=null;

//執行緒同步需要互斥鎖

pthread_mutex_t mutex;

//條件變數

pthread_cond_t cond;

//生產者

void* producer(void* arg)

return null;

}void* customer(void* arg)

//鍊錶不為空,刪除頭節點

node* pdel=head;

head=head->next;

printf("***** customer: %lu, %d\n",pthread_self(),pdel->data);

free(pdel);

//解鎖

pthread_mutex_unlock(&mutex); }

return null;

}int main(void)

執行緒同步 條件變數

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