线程同步机制 之 条件变量(pthread_cond_t)

1.条件变量(pthread_cond_t)是 线程可用的一种 同步机制；
2.条件变量 与 互斥量(pthread_mutex_t) 一起使用时，允许线程 以 无竞争的方式等待特定的条件发生；
3.条件本身是由互斥量保护，线程在改变条件状态之前必须首先锁住互斥量；

 #include <pthread.h>

        //静态初始化
       pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;  

        //动态初始化
       int    pthread_cond_init(pthread_cond_t    *cond,   pthread_condattr_t
       *cond_attr);
       
        //至少唤醒一个等待该条件的线程
       int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
        
        //唤醒等待该条件的所有线程
       int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);

        //调用者把锁住的互斥量传给函数，函数自动把调用线程放到等待条件的线程列表上，对互斥量解锁，
        //进入睡眠状态
        //pthread_cond_wait返回时，互斥量再次被锁住
        //流程：互斥量加锁 --》 pthread_cond_wait()对互斥量解锁，等待信号 
        // --》 收到 pthread_cond_signal发送的 信号 --》pthread_cond_wait重新获取互斥量并返回，
        //同时对互斥量进行 加锁  
       int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex);

        //与pthread_cond_wait类似，多了个超时abstime
       int   pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t   *cond,   pthread_mutex_t
       *mutex, const struct timespec *abstime);
       
        //对条件变量进行反初始化,
       int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);

示例：结合使用条件变量和互斥量 对线程进行同步

#include <pthread.h>

struct msg{
    struct msg *m_next;
    /..../
};

struct msg *workq;

pthread_cond_t  qready = PTHREAD_COND_INITIALIZER; //静态初始化

pthread_mutex_t qlock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void process_msg(void)
{
    struct msg *mp;
    
    for(;;)
    {
        pthread_mutex_lock(&qlock);
        while(workq == NULL)
            pthread_cond_wait(&qready, &qlock);
        mp = workq;
        workq = mp->m_next;
        pthread_mutex_unlock(&qlock);
        /*process ...*/
    }
}

void enqueue_msg(struct msg* mp)
{
    pthread_mutex_lock(&qlock);
    mp->m_next = workq;
    workq = mp;
    
    //这里可以先 解锁互斥量，也可以先发送条件变量的信号再解锁互斥量，后者可以避免 pthread_cond_wait
    //接收到信号返回后 对互斥量加锁时 可能还需要跟其他线程 竞争 该互斥量的使用的问题
    
    pthread_cond_signal(&qready);
    pthread_mutex_unlock(&qlock);
    
    //pthread_mutex_unlock(&qlock);
    //pthread_cond_signal(&qready);
    
}

摘抄自<<UNIX 环境高级编程>> 11.6.6 条件变量(332页) 。