pthreads条件变量小结

pthreads条件变量小结

部分内容参看了网上的资料

 

条件变量给多线程提供了一种通知唤醒的机制。但是关于条件变量的使用，有一些很纠结的问题。

 

关于条件的检测

1. 在锁住互斥量之后和在等待条件变量之前，需要测试条件变量。如果发送了信号，而没有进程在信号上等待，就不会发生任何事情
2. 当等待线程醒来时，要测试条件变量。应该总在循环中来实现，以防止假唤醒。

条件检测有一些惯用的pthread_cond_wait()和pthread_cond_signal()的写法：

在等待端：

pthread_mutex_lock(&m);
while( condition_is_false )
    pthread_cond_wait(&cond, &m);//自动释放锁
pthread_mutex_unlock(&m);

pthread_mutex_lock(&m);
while( condition_is_false )
	pthread_cond_wait(&cond, &m);//自动释放锁
pthread_mutex_unlock(&m);

 在发信号端：

pthread_mutex_lock(&m);//pthread_cond_wait已自动释放锁
......
pthread_cond_signal(&v);
pthread_mutex_unlock(&m);//释放锁，使得pthread_cond_wait可以自动再次获得锁

pthread_mutex_lock(&m);//pthread_cond_wait已自动释放锁
......
pthread_cond_signal(&v);
pthread_mutex_unlock(&m);//释放锁，使得pthread_cond_wait可以自动再次获得锁

 

调用pthread_cond_wait()之前必须获得锁。pthread_cond_wait()其实对互斥量做了解锁操作 。首先，将解锁与挂起线程做为原子操作执行，这样pthread_cond_signal()即可获互斥量。当pthread_cond_wait()返回时，又会自动加锁，所以其效果相当于持有的锁的状态没有改变。

 

被pthread_cond_wait()阻塞的线程可以被pthread_cond_signal函数，pthread_cond_broadcast函数唤醒，也可能在被信号中断后被唤醒（造成假唤醒）。pthread_cond_wait()函数的返回并不意味着条件的值一定发生了变化（有可能是假唤醒），也可能是函数出错返回，因此必须重新检查条件的值，比如用while()来确认。 pthread_cond_wait()函数返回时，相应的互斥锁将被当前线程锁定。

 

必须在互斥锁的保护下使用相应的条件变量。否则对条件变量的通知有可能发生在等待条件变量之前，从而造成死锁；导致死锁的最常见错误是自死锁或递归死锁。在自死锁或递归死锁中，线程尝试获取已被其持有的锁。递归死锁是在编程时很容易犯的错误。另外，如果没有线程被阻塞在条件变量上，那么调用 pthread_cond_signal()将没有作用。