条件变量、pthread_cond_init

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2022-01-07 03:19 188阅读 0赞

## 1.初始化条件变量pthread\_cond\_init ##

#include <pthread.h>
    int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cv,
    const pthread_condattr_t *cattr);
    返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误

初始化一个条件变量。当参数cattr为空指针时，函数创建的是一个缺省的条件变量。否则条件变量的属性将由cattr中的属性值来决定。调用 pthread\_cond\_init函数时，参数cattr为空指针等价于cattr中的属性为缺省属性，只是前者不需要cattr所占用的内存开销。这个函数返回时，条件变量被存放在参数cv指向的内存中。

可以用宏PTHREAD\_COND\_INITIALIZER来初始化静态定义的条件变量，使其具有缺省属性。这和用pthread\_cond\_init函数动态分配的效果是一样的。初始化时不进行错误检查。如：

pthread_cond_t cv = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

不能由多个线程同时初始化一个条件变量。当需要重新初始化或释放一个条件变量时，应用程序必须保证这个条件变量未被使用。

## 2.阻塞在条件变量上pthread\_cond\_wait ##

#include <pthread.h>
    int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cv,
    pthread_mutex_t *mutex);
    返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误

函数将解锁mutex参数指向的互斥锁，并使当前线程阻塞在cv参数指向的条件变量上。

被阻塞的线程可以被pthread\_cond\_signal函数，pthread\_cond\_broadcast函数唤醒，也可能在被信号中断后被唤醒。

pthread\_cond\_wait函数的返回并不意味着条件的值一定发生了变化，必须重新检查条件的值。

pthread\_cond\_wait函数返回时，相应的互斥锁将被当前线程锁定，即使是函数出错返回。

一般一个条件表达式都是在一个互斥锁的保护下被检查。当条件表达式未被满足时，线程将仍然阻塞在这个条件变量上。当另一个线程改变了条件的值并向条件变量发出信号时，等待在这个条件变量上的一个线程或所有线程被唤醒，接着都试图再次占有相应的互斥锁。

阻塞在条件变量上的线程被唤醒以后，直到pthread\_cond\_wait()函数返回之前条件的值都有可能发生变化。所以函数返回以后，在锁定相应的互斥锁之前，必须重新测试条件值。最好的测试方法是循环调用pthread\_cond\_wait函数，并把满足条件的表达式置为循环的终止条件。如：

pthread_mutex_lock();
    while (condition_is_false)
     pthread_cond_wait();
    pthread_mutex_unlock();

阻塞在同一个条件变量上的不同线程被释放的次序是不一定的。

注意：pthread\_cond\_wait()函数是退出点，如果在调用这个函数时，已有一个挂起的退出请求，且线程允许退出，这个线程将被终止并开始执行善后处理函数，而这时和条件变量相关的互斥锁仍将处在锁定状态。

## 3.解除在条件变量上的阻塞pthread\_cond\_signal ##

#include <pthread.h>
    int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cv);
    返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误

函数被用来释放被阻塞在指定条件变量上的一个线程。

必须在互斥锁的保护下使用相应的条件变量。否则对条件变量的解锁有可能发生在锁定条件变量之前，从而造成死锁。

唤醒阻塞在条件变量上的所有线程的顺序由调度策略决定，如果线程的调度策略是SCHED\_OTHER类型的，系统将根据线程的优先级唤醒线程。

如果没有线程被阻塞在条件变量上，那么调用pthread\_cond\_signal()将没有作用。

## 4.阻塞直到指定时间pthread\_cond\_timedwait ##

#include <pthread.h>
    #include <time.h>
    int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *cv,
    pthread_mutex_t *mp, const structtimespec * abstime);
    返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误

函数到了一定的时间，即使条件未发生也会解除阻塞。这个时间由参数abstime指定。函数返回时，相应的互斥锁往往是锁定的，即使是函数出错返回。

注意：pthread\_cond\_timedwait函数也是退出点。

超时时间参数是指一天中的某个时刻。使用举例：

pthread_timestruc_t to;
    to.tv_sec = time(NULL) + TIMEOUT;
    to.tv_nsec = 0;

超时返回的错误码是ETIMEDOUT。

## 5.释放阻塞的所有线程pthread\_cond\_broadcast ##

#include <pthread.h>
    int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cv);
    返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误

函数唤醒所有被pthread\_cond\_wait函数阻塞在某个条件变量上的线程，参数cv被用来指定这个条件变量。当没有线程阻塞在这个条件变量上时，pthread\_cond\_broadcast函数无效。

由于pthread\_cond\_broadcast函数唤醒所有阻塞在某个条件变量上的线程，这些线程被唤醒后将再次竞争相应的互斥锁，所以必须小心使用pthread\_cond\_broadcast函数。

## 6.释放条件变量pthread\_cond\_destroy ##

#include <pthread.h>
    int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cv);
    返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误

释放条件变量。