使用流程
等待线程:
pthread_mutex_lock(&mutex);
if(条件不满足)
pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
//处理共享资源
pthread_mutex_unlock(&mutex);
激活线程:
pthread_mutex_lock(&mutex);
pthread_cond_signal(&cond);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
下面写了一个例子
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int count = 0;
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
//该函数增加count数值
void * creator(void * arg)
{
cout << "creator add lock" << endl;
pthread_mutex_lock(&mutex);
count ++;
cout << "in creator count is : " << count << endl;
//条件满足时发送信号
if(count > 0)
{
pthread_cond_signal(&cond);
}
cout << "creator release lock" << endl;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
return NULL;
}
//该函数减少count数值
void * consumer(void * arg)
{
cout << "consumer add lock" << endl;
pthread_mutex_lock(&mutex);
//当条件不满足时等待
if(count <= 0)
{
cout << "begin wait" << endl;
pthread_cond_wait(&cond,&mutex);
cout << "end wait" << endl;
}
count --;
cout << "in consumer count is " << count << endl;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
cout << "consumer release lock" << endl;
return NULL;
}
int main()
{
//两个线程,一个生产者线程一个消费者线程
pthread_t createthread,consumethread;
pthread_create(&consumethread, NULL, consumer, NULL);
sleep(2);
pthread_create(&createthread, NULL, creator, NULL);
//主进程等待两个线程结束
pthread_join(createthread, NULL);
pthread_join(consumethread, NULL);
return 0;
}
因为消费者线程先跑起来,会等待生产者增加count数量,所以打印输出结果如下
下面将消费者和生产者线程增加几个,creater和consumer内部用循环处理,
这样就能看出效果了。
void * creator(void * arg)
{
int i = 0;
while(i<300)
{
i++;
cout << "creator add lock" << endl;
pthread_mutex_lock(&mutex);
count ++;
cout << "in creator count is : " << count << endl;
if(count > 0)
{
pthread_cond_signal(&cond);
}
cout << "creator release lock" << endl;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
return NULL;
}
void * consumer(void * arg)
{
int i = 0;
while(i < 100)
{
i++;
cout << "consumer add lock" << endl;
pthread_mutex_lock(&mutex);
if(count <= 0)
{
cout << "begin wait" << endl;
pthread_cond_wait(&cond,&mutex);
cout << "end wait" << endl;
}
count --;
cout << "in consumer count is " << count << endl;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
cout << "consumer release lock" << endl;
}
return NULL;
}
int main()
{
pthread_t createthread[2],consumethread[3];
for(int i = 0; i < 3; i++)
{
pthread_create(&consumethread[i], NULL, consumer, NULL);
}
for(int i = 0; i < 2; i++)
{
pthread_create(&createthread[i], NULL, creator, NULL);
}
for(int i = 0; i < 2; i++)
{
pthread_join(createthread[i], NULL);
}
for(int i = 0; i < 3; i++)
{
pthread_join(consumethread[i], NULL);
}
return 0;
}
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接下来讲解使用while和if判断线程执行条件是否成立的区别。一般来说,在多线程资源竞争的时候,在一个使用资源的线程里面(消费者)判断资源是否可用,不可用便调用pthread_cond_wait,在另一个线程里面(生产者)如果判断资源可用的话,则调用pthread_cond_signal发送一个资源可用信号。但是在wait成功之后,资源就一定可以被使用么,答案是否定的,如果同时有两个或者两个以上的线程正在等待此资源,wait返回后,资源可能已经被使用了,在这种情况下,应该使用:
while(resource == FALSE)
pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
如果之后一个消费者,那么使用if就可以了。解释一下原因,分解pthread_cond_wait的动作为以下几步:
1,线程放在等待队列上,解锁
2,等待 pthread_cond_signal或者pthread_cond_broadcast信号之后去竞争锁
3,若竞争到互斥索则加锁。
上面讲到,有可能多个线程在等待这个资源可用的信号,信号发出后只有一个资源可用,但是有A,B两个线程都在等待,B比较速度快,获得互斥锁,然后加锁,消耗资源,然后解锁,之后A获得互斥锁,但他回去发现资源已经被使用了,它便有两个选择,一个是去访问不存在的资源,另一个就是继续等待,那么继续等待下去的条件就是使用while,要不然使用if的话pthread_cond_wait返回后,就会顺序执行下去。
下面来讲一下:pthread_cond_wait和pthread_cond_singal是怎样配对使用的:
等待线程:
pthread_cond_wait前要先加锁
pthread_cond_wait内部会解锁,然后等待条件变量被其它线程激活
pthread_cond_wait被激活后会再自动加锁
激活线程:
加锁(和等待线程用同一个锁)
pthread_cond_signal发送信号(阶跃信号前最好判断有无等待线程)
解锁
激活线程的上面三个操作在运行时间上都在等待线程的pthread_cond_wait函数内部。