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pthread_cond_wait总和一个互斥锁结合使用。在调用pthread_cond_wait前要先获取锁。pthread_cond_wait函数执行时先自动释放指定的锁,然后等待条件变量的变化。在函数调用返回之前,自动将指定的互斥量重新锁住。

int pthread_cond_signal(pthread_cond_t * cond);

pthread_cond_signal通过条件变量cond发送消息,若多个消息在等待,它只唤醒一个。pthread_cond_broadcast可以唤醒所有。调用pthread_cond_signal后要立刻释放互斥锁,因为pthread_cond_wait的最后一步是要将指定的互斥量重新锁住,如果pthread_cond_signal之后没有释放互斥锁,pthread_cond_wait仍然要阻塞。


无论哪种等待方式,都必须和一个互斥锁配合,以防止多个线程同时请求pthread_cond_wait()(或pthread_cond_timedwait(),下同)的竞争条件(Race   Condition)。mutex互斥锁必须是普通锁(PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP)或者适应锁 (PTHREAD_MUTEX_ADAPTIVE_NP),且在调用pthread_cond_wait()前必须由本线程加锁 (pthread_mutex_lock()),而在更新条件等待队列以前,mutex保持锁定状态,并在线程挂起进入等待前解锁。在条件满足从而离开 pthread_cond_wait()之前,mutex将被重新加锁,以与进入pthread_cond_wait()前的加锁动作对应。  
   
  激发条件有两种形式,pthread_cond_signal()激活一个等待该条件的线程,存在多个等待线程时按入队顺序激活其中一个;而pthread_cond_broadcast()则激活所有等待线程。

下面是另一处说明:给出了函数运行全过程。 为什么在唤醒线程后要重新mutex加锁?

了解 pthread_cond_wait() 的作用非常重要 -- 它是 POSIX 线程信号发送系统的核心,也是最难以理解的部分。

首先,让我们考虑以下情况:线程为查看已链接列表而锁定了互斥对象,然而该列表恰巧是空的。这一特定线程什么也干不了 -- 其设计意图是从列表中除去节点,但是现在却没有节点。因此,它只能:

锁定互斥对象时,线程将调用 pthread_cond_wait(&mycond,&mymutex)。pthread_cond_wait() 调用相当复杂,因此我们每次只执行它的一个操作。

pthread_cond_wait() 所做的第一件事就是同时对互斥对象解锁(于是其它线程可以修改已链接列表),并等待条件 mycond 发生(这样当 pthread_cond_wait() 接收到另一个线程的“信号”时,它将苏醒)。现在互斥对象已被解锁,其它线程可以访问和修改已链接列表,可能还会添加项。 【要求解锁并阻塞是一个原子操作

此时,pthread_cond_wait() 调用还未返回。对互斥对象解锁会立即发生,但等待条件 mycond 通常是一个阻塞操作,这意味着线程将睡眠,在它苏醒之前不会消耗 CPU 周期。这正是我们期待发生的情况。线程将一直睡眠,直到特定条件发生,在这期间不会发生任何浪费 CPU 时间的繁忙查询。从线程的角度来看,它只是在等待 pthread_cond_wait() 调用返回。

现在继续说明,假设另一个线程(称作“2 号线程”)锁定了 mymutex 并对已链接列表添加了一项。在对互斥对象解锁之后,2 号线程会立即调用函数 pthread_cond_broadcast(&mycond)。此操作之后,2 号线程将使所有等待 mycond 条件变量的线程立即苏醒。这意味着第一个线程(仍处于 pthread_cond_wait() 调用中)现在将苏醒

现在,看一下第一个线程发生了什么。您可能会认为在 2 号线程调用 pthread_cond_broadcast(&mymutex) 之后,1 号线程的 pthread_cond_wait() 会立即返回。不是那样!实际上,pthread_cond_wait() 将执行最后一个操作:重新锁定 mymutex。一旦 pthread_cond_wait() 锁定了互斥对象,那么它将返回并允许 1 号线程继续执行。那时,它可以马上检查列表,查看它所感兴趣的更改。


来看一个例子(你是否能理解呢?):

 

In Thread1:

pthread_mutex_lock(&m_mutex);   
pthread_cond_wait(&m_cond,&m_mutex);   
pthread_mutex_unlock(&m_mutex);  

 

In Thread2:

pthread_mutex_lock(&m_mutex);   
pthread_cond_signal(&m_cond);   
pthread_mutex_unlock(&m_mutex);  

 

为什么要与pthread_mutex 一起使用呢? 这是为了应对 线程1在调用pthread_cond_wait()但线程1还没有进入wait cond的状态的时候,此时线程2调用了 cond_singal 的情况。 如果不用mutex锁的话,这个cond_singal就丢失了。加了锁的情况是,线程2必须等到 mutex 被释放(也就是 pthread_cod_wait() 释放锁并进入wait_cond状态 ,此时线程2上锁) 的时候才能调用cond_singal.


pthread_cond_signal即可以放在pthread_mutex_lock和pthread_mutex_unlock之间,也可以放在pthread_mutex_lock和pthread_mutex_unlock之后,但是各有有缺点。

之间:
pthread_mutex_lock
    xxxxxxx
pthread_cond_signal
pthread_mutex_unlock
缺点:在某下线程的实现中,会造成等待线程从内核中唤醒(由于cond_signal)然后又回到内核空间(因为cond_wait返回后会有原子加锁的 行为),所以一来一回会有性能的问题。但是在LinuxThreads或者NPTL里面,就不会有这个问题,因为在Linux 线程中,有两个队列,分别是cond_wait队列和mutex_lock队列, cond_signal只是让线程从cond_wait队列移到mutex_lock队列,而不用返回到用户空间,不会有性能的损耗。
所以在Linux中推荐使用这种模式。

之后:
pthread_mutex_lock
    xxxxxxx
pthread_mutex_unlock
pthread_cond_signal
优点:不会出现之前说的那个潜在的性能损耗,因为在signal之前就已经释放锁了
缺点:如果unlock和signal之前,有个低优先级的线程正在mutex上等待的话,那么这个低优先级的线程就会抢占高优先级的线程(cond_wait的线程),而这在上面的放中间的模式下是不会出现的。


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