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条件变量基本原理
初始化条件变量#xff1a;pthread_cond_init
等待条件变量 #xff1a;pthread_cond_wait
唤醒所有等待线程#xff1a;pthread_cond_broadcast
销毁条件变量#xff1a;pthread_cond_destroy
示例代码 条件变量基本原理 条件变量#xff08…目录
条件变量基本原理
初始化条件变量pthread_cond_init
等待条件变量 pthread_cond_wait
唤醒所有等待线程pthread_cond_broadcast
销毁条件变量pthread_cond_destroy
示例代码 条件变量基本原理 条件变量Condition Variable是多线程编程中用于线程同步的一种机制它允许线程在某个条件满足时被唤醒。 条件变量通常与互斥锁配合使用。线程在检查某个条件是否满足之前先获取互斥锁以保护共享资源。如果条件不满足线程会释放互斥锁并在条件变量上等待。当其他线程修改了共享资源使得条件满足时它会通知在该条件变量上等待的线程。等待的线程被唤醒后会重新获取互斥锁然后检查条件是否真的满足因为可能存在虚假唤醒即线程被唤醒但条件实际上并未满足。
初始化条件变量pthread_cond_init
函数原型
int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, const pthread_condattr_t *attr);
功能初始化一个条件变量。参数 cond指向要初始化的条件变量的指针。attr用于指定条件变量的属性通常设为 NULL 使用默认属性。 返回值成功时返回 0失败时返回非零错误码。
等待条件变量 pthread_cond_wait
函数原型
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex);
功能使调用线程在条件变量 cond 上等待。调用该函数前线程必须已经获取了互斥锁 mutex。函数会自动释放互斥锁并将线程置于等待状态直到条件变量被其他线程通过 pthread_cond_signal 或 pthread_cond_broadcast 唤醒。唤醒后线程会重新获取互斥锁。参数 cond指向要等待的条件变量的指针。mutex指向与条件变量关联的互斥锁的指针。 返回值成功时返回 0失败时返回非零错误码。
唤醒一个等待线程pthread_cond_signal
函数原型
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
功能唤醒在条件变量 cond 上等待的一个线程。如果有多个线程在等待具体唤醒哪个线程是由系统决定的。参数cond指向要操作的条件变量的指针。返回值成功时返回 0失败时返回非零错误码。
唤醒所有等待线程pthread_cond_broadcast
函数原型
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);
在条件变量 cond 上等待的所有线程。参数cond指向要操作的条件变量的指针。返回值成功时返回 0失败时返回非零错误码。
销毁条件变量pthread_cond_destroy
函数原型
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);
功能销毁一个已初始化的条件变量释放相关资源。在销毁条件变量之前应确保没有线程在该条件变量上等待。参数cond指向要销毁的条件变量的指针。返回值成功时返回 0失败时返回非零错误码。
示例代码
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include pthread.hpthread_mutex_t mutex PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond PTHREAD_COND_INITIALIZER;
int ready 0;void* waiter(void* arg) {pthread_mutex_lock(mutex);while (!ready) {printf(Waiting for condition...\n);pthread_cond_wait(cond, mutex);}printf(Condition met. Continuing...\n);pthread_mutex_unlock(mutex);return NULL;
}void* signaler(void* arg) {pthread_mutex_lock(mutex);ready 1;printf(Setting condition...\n);pthread_cond_signal(cond);pthread_mutex_unlock(mutex);return NULL;
}int main() {pthread_t thread1, thread2;pthread_create(thread1, NULL, waiter, NULL);pthread_create(thread2, NULL, signaler, NULL);pthread_join(thread1, NULL);pthread_join(thread2, NULL);pthread_mutex_destroy(mutex);pthread_cond_destroy(cond);return 0;
} 代码说明
waiter 线程获取互斥锁后检查 ready 条件。如果 ready 为 0它会调用 pthread_cond_wait 等待条件变量并释放互斥锁。signaler 线程获取互斥锁设置 ready 为 1然后调用 pthread_cond_signal 唤醒 waiter 线程最后释放互斥锁。waiter 线程被唤醒后重新获取互斥锁检查 ready 条件发现条件满足后继续执行。最后主线程等待两个线程完成并销毁互斥锁和条件变量。
