【Linux修行路】线程同步——条件变量
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前言
一、条件变量
1.1 pthread_cond_init——初始化一个条件变量
pthread_cond_destroy——销毁一个条件变量
1.3 定义一个全局的条件变量
1.4 pthread_cond_wait——等待条件满足
1.5 pthread_cond_signal——唤醒一个等待线程
1.6 pthread_cond_broadcast——唤醒所有等待线程
二、线程同步代码
2.1 pthread_cond_wait 为什么在加锁和解锁之间进行调用？
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前言
在某些互斥场景下，可能会引发线程的饥饿问题，为了避免饥饿问题，线程同步这个话题就诞生了。需要注意，不要因为互斥会导致饥饿问题，就觉得互斥有问题，互斥本身是一种解决方案，有自己的应用场景。
同步：在保证数据安全的前提下，让线程能够按照某种特定的顺序访问临界资源，从而有效避免饥饿问题，叫做同步。
一、条件变量
条件变量必须依赖于锁的使用，因为只有一个线程先去申请锁，申请失败了，才会到条件变量的队列里面去等待。
1.1 pthread_cond_init——初始化一个条件变量
#include <pthread.h>int pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict cond, const pthread_condattr_t *restrict attr);
-
cond：要初始化的条件变量，其中pthread_cond_t是一个数据类型，用来表示一个条件变量。 -
attr：条件变量的属性。
pthread_cond_destroy——销毁一个条件变量
#include <pthread.h>int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);1.3 定义一个全局的条件变量
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;定义的全局的条件变量，不需要我们自己进行初始化和销毁。
1.4 pthread_cond_wait——等待条件满足
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex);调用该函数让线程等待的时候，如果该线程拥有锁，会自动释放锁。
1.5 pthread_cond_signal——唤醒一个等待线程
#include <pthread.h>int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);1.6 pthread_cond_broadcast——唤醒所有等待线程
#include <pthread.h>int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);二、线程同步代码
#include <iostream>
#include <pthread.h>
#include <vector>
#include <unistd.h>using namespace std;#define NUM 4int cnt = 0;pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;void *Count(void *args)
{pthread_detach(pthread_self()); // 线程分离uint64_t num = (uint64_t)args;cout << "Thread " << num << " is creat success" << endl;usleep(100000);while(true){pthread_mutex_lock(&lock);pthread_cond_wait(&cond, &lock); // cout << "Thread " << num << " is running... cnt: " << cnt << endl;cnt++;usleep(10000);pthread_mutex_unlock(&lock); }
}int main()
{for(uint64_t i = 1; i <= NUM; i++){pthread_t tid;pthread_create(&tid, nullptr, Count, (void *)i);usleep(1000);}while(true){sleep(1);pthread_cond_signal(&cond); // 唤醒一个线程cout << "signal one thread..." << endl;}return 0;
}
2.1 pthread_cond_wait 为什么在加锁和解锁之间进行调用？
因为 pthread_cond_wait 是让线程去休眠（挂起），休眠的原因一定是临界资源不就绪，而临界资源是否就绪，是通过判断得来的，判断也是访问临界资源，所以判断必须在加锁之后。
🎁结语：
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