条件变量
条件变量是锁吗?
不是锁, 但是条件变量能够阻塞线程------》使用条件变量 + 互斥量
互斥量: 保护一块共享数据
条件变量: 引起阻塞
生产者和消费者模型
条件不满, 阻塞线程
当条件满足, 通知阻塞的线程开始工作。
条件变量的类型: pthread_cond_t;
相关函数
初始化一个条件变量
pthread_cond_init(
pthread_cond_t *restrict cond,
const pthread_condattr_t *restrict attr
);
销毁一个条件变量
pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);
阻塞等待一个条件变量
pthread_cond_wait( pthread_cond_t *restrict cond,
pthread_mutex_t *restrict mutex
);
限时等待一个条件变量
pthread_cond_timedwait(
pthread_cond_t *restrict cond,
pthread_mutex_t *restrict mutex,
const struct timespec *restrict abstime
);
唤醒至少一个阻塞在条件变量上的线程
pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
唤醒全部阻塞在条件变量上的线程
pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);
测试
使用条件变量实现生产者,消费者模型
测试源码
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
// 节点结构
typedef struct node
{
int data;
struct node* next;
}Node;
// 永远指向链表头部的指针
Node* head = NULL;
// 线程同步 - 互斥锁
pthread_mutex_t mutex;
// 阻塞线程 - 条件变量类型的变量
pthread_cond_t cond;
// 生产者
void* producer(void* arg)
{
while(1)
{
// 创建一个链表的节点
Node* pnew = (Node*)malloc(sizeof(Node));
// 节点的初始化
pnew->data = rand() % 1000; // 0-999
// 使用互斥锁保护共享数据
pthread_mutex_lock(&mutex);
// 指针域
pnew->next = head;
head = pnew;
printf("====== produce: %lu, %d\n", pthread_self(), pnew->data);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
// 通知阻塞的消费者线程，解除阻塞
pthread_cond_signal(&cond);
sleep(rand() % 3);
}
return NULL;
}
void* customer(void* arg)
{
while(1)
{
pthread_mutex_lock(&mutex);
// 判断链表是否为空
if(head == NULL)
{
// 线程阻塞
// 该函数会对互斥锁解锁
pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
// 解除阻塞之后，对互斥锁做加锁操作
}
// 链表不为空 - 删掉一个节点 - 删除头结点
Node* pdel = head;
head = head->next;
printf("------ customer: %lu, %d\n", pthread_self(), pdel->data);
free(pdel);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
return NULL;
}
int main(int argc, const char* argv[])
{
pthread_t p1, p2;
// init
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
pthread_cond_init(&cond, NULL);
// 创建生产者线程
pthread_create(&p1, NULL, producer, NULL);
// 创建消费者线程
pthread_create(&p2, NULL, customer, NULL);
// 阻塞回收子线程
pthread_join(p1, NULL);
pthread_join(p2, NULL);
pthread_mutex_destroy(&mutex);
pthread_cond_destroy(&cond);
return 0;
}
测试结果
