条件变量实现带缓冲区的生产者消费者问题

1.pthread_cond_wait()会干两件事
a).阻塞本线程
b).释放锁，等待singal或者broadcast，条件变量改变之后，加锁。唤醒线程
以上a+b是一个原子操作
2.既然wait已经释放锁了，那么如果signal在加解锁mutex中间的话，会一直等到释放锁了，wait才能得到条件变量修改的信息。
也就是说wait不仅等signal或broadcast，也会等pthread_mutex_unlock。只有两个条件都满足了才会继续执行
3.本例子中的singal是放在加解锁之间的，这样也不会损失性能(对linux是这样)，而不会出现race condition，否则放在mutex unlock之后，可能会有别的线程抢占mutex
4.本例子中，0= 5.在consume和produce函数中，每次加/减完毕都会signal

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <iostream>
using namespace std;
pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t  event = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

int num = 0;
int countP = 0;

bool flag=false;

void *produce(void *p)
{
    int count = 0;
    while(!flag)
    {
        pthread_mutex_lock(&lock);
        while(num==100)
        {
            pthread_cond_wait(&event,&lock);
        }
        num++;
        pthread_cond_signal(&event);
        pthread_mutex_unlock(&lock);
        count++;
    }
    return (void*)count;
}

void *cosume(void *p)
{
    int count = 0;
    while(!flag)
    {
        pthread_mutex_lock(&lock);
        while(num==0)
        {
            pthread_cond_wait(&event, &lock);
        }
        num--;
        countP++;
        if(countP==100000)
            flag = true;
        pthread_cond_signal(&event);
        pthread_mutex_unlock(&lock);
        count++;
    }
    return (void*)count;
}

int main()
{
    pthread_t tid[4];
    pthread_create(tid+0, NULL, produce, NULL);
    pthread_create(tid+1, NULL, produce, NULL);
    pthread_create(tid+2, NULL, cosume, NULL);
    pthread_create(tid+3, NULL, cosume, NULL);

    int countP;
    int countM;
    pthread_join(tid[0], (void**)&countM);
    cout<<"producer 0 "<<" "<<countM<<endl;
    pthread_join(tid[1], (void**)&countM);
    cout<<"producer 1 "<<" "<<countM<<endl;
    pthread_join(tid[2], (void**)&countM);
    cout<<"consumer 0 "<<" "<<countM<<endl;
    pthread_join(tid[3], (void**)&countM);
    cout<<"consumer 1 "<<" "<<countM<<endl;


    return 0;
}

以下是对上面的另一个实现版本，改动如下：
1.不是每次都signal，而是有判断，才signal；
2.其实1中的signal我都改为了broadcast；
3.为了符合每次循环只有一次对num的操作，添加了两个bool变量
其中使用了broadcast，不知道为什么使用signal不可。不过unp上的一段话可以作为参看。
考虑条件信号量单播发送和广播发送的一种候选(且更为安全的)方式市坚持使用广播发送。如果所有的等待者代码都编写确切，只有一个等待者需要唤醒，而且唤醒哪一个无关紧要，那么可以使用为这些情况而优化的单播。所有其他情况都应該使用广播发送。

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <iostream>
using namespace std;
pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t event = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

int num = 0;
int countP = 0;

bool flag=false;

void *produce(void *p)
{
    int count = 0;
    while(!flag)
    {
        pthread_mutex_lock(&lock);
        while(num==100)
        {
            cout<<"producer num==100"<<endl;
            pthread_cond_wait(&event,&lock);
        }

        bool empty = false;
        if(num==0)
        {
            empty=true;
            num++;
            cout<<"producer num==0"<<endl;
            pthread_cond_broadcast(&event);
        }
        if(!empty)
            num++;
        pthread_mutex_unlock(&lock);
        count++;
    }
    return (void*)count;
}

void *cosume(void *p)
{
    int count = 0;
    while(!flag)
    {
        pthread_mutex_lock(&lock);
        while(num==0)
        {
            cout<<"consume num==0"<<endl;
            pthread_cond_wait(&event, &lock);
        }
        countP++;
        if(countP==1000)
            flag = true;
        bool full = false;
        if(num==100)
        {
            full = true;
            num--;
            cout<<"consume num==100"<<endl;
            pthread_cond_broadcast(&event);
        }
        if(!full)
            num--;
        pthread_mutex_unlock(&lock);
        count++;
    }
    return (void*)count;
}

int main()
{
    pthread_t tid[4];
    pthread_create(tid+0, NULL, produce, NULL);
    sleep(1);
    pthread_create(tid+1, NULL, produce, NULL);
    sleep(1);
    pthread_create(tid+2, NULL, cosume, NULL);
    pthread_create(tid+3, NULL, cosume, NULL);

    int countP;
    int countM;
    pthread_join(tid[0], (void**)&countM);
    cout<<"producer 0 "<<" "<<countM<<endl;
    pthread_join(tid[1], (void**)&countM);
    cout<<"producer 1 "<<" "<<countM<<endl;
    pthread_join(tid[2], (void**)&countM);
    cout<<"consumer 0 "<<" "<<countM<<endl;
    pthread_join(tid[3], (void**)&countM);
    cout<<"consumer 1 "<<" "<<countM<<endl;


    return 0;
}