潘晶 發表於 2024-2-17 00:00:00

浅谈Linux条件变量的使用

<p>
        Linux线程同步之间存在多种机制,条件变量是一种类似操作系统里提到的生产者-消费者算法的同步机制,允许线程以无竞争的方式等待特定条件的发生。</p>
<p>
        <span><strong>示例伪代码:</strong></span></p>
<div class="jb51code">
        <div>
                <div class="syntaxhighlighterxhtml" id="highlighter_203080">
                        <div class="toolbar">
                                <span>?</span>
</div>
                        <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr>
<td class="gutter">
                                                        <div class="line number1 index0 alt2">
                                                                1</div>
                                                        <div class="line number2 index1 alt1">
                                                                2</div>
                                                        <div class="line number3 index2 alt2">
                                                                3</div>
                                                        <div class="line number4 index3 alt1">
                                                                4</div>
                                                        <div class="line number5 index4 alt2">
                                                                5</div>
                                                        <div class="line number6 index5 alt1">
                                                                6</div>
                                                        <div class="line number7 index6 alt2">
                                                                7</div>
                                                        <div class="line number8 index7 alt1">
                                                                8</div>
                                                        <div class="line number9 index8 alt2">
                                                                9</div>
                                                        <div class="line number10 index9 alt1">
                                                                10</div>
                                                        <div class="line number11 index10 alt2">
                                                                11</div>
                                                        <div class="line number12 index11 alt1">
                                                                12</div>
                                                        <div class="line number13 index12 alt2">
                                                                13</div>
                                                        <div class="line number14 index13 alt1">
                                                                14</div>
                                                        <div class="line number15 index14 alt2">
                                                                15</div>
                                                        <div class="line number16 index15 alt1">
                                                                16</div>
                                                        <div class="line number17 index16 alt2">
                                                                17</div>
                                                        <div class="line number18 index17 alt1">
                                                                18</div>
                                                        <div class="line number19 index18 alt2">
                                                                19</div>
                                                        <div class="line number20 index19 alt1">
                                                                20</div>
                                                        <div class="line number21 index20 alt2">
                                                                21</div>
                                                        <div class="line number22 index21 alt1">
                                                                22</div>
                                                        <div class="line number23 index22 alt2">
                                                                23</div>
                                                        <div class="line number24 index23 alt1">
                                                                24</div>
                                                </td>
                                                <td class="code">
                                                        <div class="container">
                                                                <div class="line number1 index0 alt2">
                                                                        <code class="xhtml plain">void* Thread1(void){</code>
</div>
                                                                <div class="line number2 index1 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">  </code><code class="xhtml plain">while(线程运行条件成立){</code>
</div>
                                                                <div class="line number3 index2 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">…</code>
</div>
                                                                <div class="line number4 index3 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_mutex_lock(qlock);</code>
</div>
                                                                <div class="line number5 index4 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">while(条件成立)</code>
</div>
                                                                <div class="line number6 index5 alt1">
                                                                        <code class="xhtml plain">pthread_cond_wait(qcond,qlock);</code>
</div>
                                                                <div class="line number7 index6 alt2">
                                                                        <code class="xhtml plain">或者</code>
</div>
                                                                <div class="line number8 index7 alt1">
                                                                        <code class="xhtml plain">pthread_cond_wait(qcond,qlock,timeout);</code>
</div>
                                                                <div class="line number9 index8 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">      </code><code class="xhtml plain">reset条件变量…</code>
</div>
                                                                <div class="line number10 index9 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_mutex_unlock(qlock);</code>
</div>
                                                                <div class="line number11 index10 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">  </code><code class="xhtml plain">}</code>
</div>
                                                                <div class="line number12 index11 alt1">
                                                                        <code class="xhtml plain">}</code>
</div>
                                                                <div class="line number13 index12 alt2">
                                                                         </div>
                                                                <div class="line number14 index13 alt1">
                                                                        <code class="xhtml plain">void* Thread2(void){</code>
</div>
                                                                <div class="line number15 index14 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">  </code><code class="xhtml plain">while(线程运行条件成立){</code>
</div>
                                                                <div class="line number16 index15 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">…</code>
</div>
                                                                <div class="line number17 index16 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_mutex_lock(qlock);</code>
</div>
                                                                <div class="line number18 index17 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">set了条件变量…//可以发送处理信号</code>
</div>
                                                                <div class="line number19 index18 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_cond_signal(qcond);</code>
</div>
                                                                <div class="line number20 index19 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">或者</code>
</div>
                                                                <div class="line number21 index20 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_cond_broadcast(qcond);</code>
</div>
                                                                <div class="line number22 index21 alt1">
                                                                        <code class="xhtml spaces">    </code><code class="xhtml plain">pthread_mutex_unlock(qlock);</code>
</div>
                                                                <div class="line number23 index22 alt2">
                                                                        <code class="xhtml spaces">  </code><code class="xhtml plain">}</code>
</div>
                                                                <div class="line number24 index23 alt1">
                                                                        <code class="xhtml plain">}</code>
</div>
                                                        </div>
                                                </td>
                                        </tr></tbody></table>
</div>
        </div>
        <div class="codetool" id="codetool">
                <div class="code_n">
                        <textarea></textarea>
</div>
        </div>
</div>
<p>
         </p>
<p>
        条件变量需要配合互斥量一起使用,互斥量作为参数传入wait函数,函数把调用线程放到等待条件的线程列表上,然后对互斥量解锁,这两个是原子操作。当线程等待到条件,从wait函数返回之前,会再次锁住互斥量。</p>
<p>
        <span><strong>1.Lock<br>
        2.Unlock<br>
        3.等待<br>
        4.Lock<br>
        5.Unlock </strong></span></p>
<p>
        第2,3,4步是wait的内部操作</p>
<p>
        在wait被唤醒后,还需要在while中去检查条件,这是为了防止“惊群效应”,比如有两个线程同时阻塞在wait,先后醒来,快的线程做完处理然后把条件reset了,并且对互斥量解锁,此时慢的线程在wait里获得了锁(即第4步)返回,还再去做处理就会出问题。</p>
<p>
        以上就是小编为大家带来的浅谈Linux条件变量的使用全部内容了,希望大家多多支持~</p>
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