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1．引言：

條件變量是一種同步機制，允許線程掛起，直到共享數據上的某些條件得到滿足。條件變量上的基本操作有：觸發條件(當條件變為?true?時)；等待條件，掛起線程直到其他線程觸發條件。

????條件變量要和互斥量相聯結，以避免出現條件競爭－－一個線程預備等待一個條件變量，當它在真正進入等待之前，另一個線程恰好觸發了該條件。

2．函數說明：

1）初始化條件變量pthread_cond_init

函數原型：int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cv, const pthread_condattr_t *cattr);

返回值：函數成功返回0；任何其他返回值都表示錯誤。

參數說明：當參數cattr為空指針時，函數創建的是一個缺省的條件變量。否則條件變量的屬性將由cattr中的屬性值來決定。調用pthread_cond_init函數時，參數cattr為空指針等價于cattr中的屬性為缺省屬性，只是前者不需要cattr所占用的內存開銷。這個函數返回時，條件變量被存放在參數cv指向的內存中。

可以用宏PTHREAD_COND_INITIALIZER來初始化靜態定義的條件變量，使其具有缺省屬性。這和用pthread_cond_init函數動態分配的效果是一樣的。初始化時不進行錯誤檢查。如：pthread_cond_t cv = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

不能由多個線程同時初始化一個條件變量。當需要重新初始化或釋放一個條件變量時，應用程序必須保證這個條件變量未被使用。

2）阻塞在條件變量上pthread_cond_wait

函數原型：int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cv, pthread_mutex_t *mutex);

返回值：函數成功返回0；任何其他返回值都表示錯誤

參數說明：函數將解鎖mutex參數指向的互斥鎖，并使當前線程阻塞在cv參數指向的條件變量上。被阻塞的線程可以被pthread_cond_signal函數，pthread_cond_broadcast函數喚醒，也可能在被信號中斷后被喚醒。pthread_cond_wait函數的返回并不意味著條件的值一定發生了變化，必須重新檢查條件的值。pthread_cond_wait函數返回時，相應的互斥鎖將被當前線程鎖定，即使是函數出錯返回。

一般一個條件表達式都是在一個互斥鎖的保護下被檢查。當條件表達式未被滿足時，線程將仍然阻塞在這個條件變量上。當另一個線程改變了條件的值并向條件變量發出信號時，等待在這個條件變量上的一個線程或所有線程被喚醒，接著都試圖再次占有相應的互斥鎖。阻塞在條件變量上的線程被喚醒以后，直到pthread_cond_wait()函數返回之前條件的值都有可能發生變化。所以函數返回以后，在鎖定相應的互斥鎖之前，必須重新測試條件值。最好的測試方法是循環調用pthread_cond_wait函數，并把滿足條件的表達式置為循環的終止條件。

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

阻塞在同一個條件變量上的不同線程被釋放的次序是不一定的。

注意：pthread_cond_wait()函數是退出點，如果在調用這個函數時，已有一個掛起的退出請求，且線程允許退出，這個線程將被終止并開始執行善后處理函數，而這時和條件變量相關的互斥鎖仍將處在鎖定狀態。

3）解除在條件變量上的阻塞pthread_cond_signal

函數原型：int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cv);

返回值：函數成功返回0；任何其他返回值都表示錯誤

參數說明：函數被用來釋放被阻塞在指定條件變量上的一個線程。必須在互斥鎖的保護下使用相應的條件變量。否則對條件變量的解鎖有可能發生在鎖定條件變量之前，從而造成死鎖。

喚醒阻塞在條件變量上的所有線程的順序由調度策略決定，如果線程的調度策略是SCHED_OTHER類型的，系統將根據線程的優先級喚醒線程。如果沒有線程被阻塞在條件變量上，那么調用pthread_cond_signal()將沒有作用。

4）阻塞直到指定時間pthread_cond_timedwait

函數原型：int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *cv, pthread_mutex_t *mp, const structtimespec * abstime);?頭文件為：#include <time.h>

返回值：函數成功返回0；任何其他返回值都表示錯誤

參數說明：函數到了一定的時間，即使條件未發生也會解除阻塞。這個時間由參數abstime指定。函數返回時，相應的互斥鎖往往是鎖定的，即使是函數出錯返回。

注意：pthread_cond_timedwait函數也是退出點。超時時間參數是指一天中的某個時刻。

使用舉例：

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

超時返回的錯誤碼是ETIMEDOUT。

5）?釋放阻塞的所有線程pthread_cond_broadcast

函數原型：int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cv);

返回值：函數成功返回0；任何其他返回值都表示錯誤

參數說明：函數喚醒所有被pthread_cond_wait函數阻塞在某個條件變量上的線程，參數cv被用來指定這個條件變量。當沒有線程阻塞在這個條件變量上時，pthread_cond_broadcast函數無效。由于pthread_cond_broadcast函數喚醒所有阻塞在某個條件變量上的線程，這些線程被喚醒后將再次競爭相應的互斥鎖，所以必須小心使用pthread_cond_broadcast函數。

6）?釋放條件變量pthread_cond_destroy

函數原型：int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cv);

返回值：函數成功返回0；任何其他返回值都表示錯誤。

注意：條件變量占用的空間并未被釋放。

7）?喚醒丟失問題

在線程未獲得相應的互斥鎖時調用pthread_cond_signal或pthread_cond_broadcast函數可能會引起喚醒丟失問題。

喚醒丟失往往會在下面的情況下發生：

一個線程調用pthread_cond_signal或pthread_cond_broadcast函數；

另一個線程正處在測試條件變量和調用pthread_cond_wait函數之間；

沒有線程正在處在阻塞等待的狀態下。

3．舉例：

下面是使用函數pthread_cond_wait（）和函數pthread_cond_signal（）的一個簡單的例子：

pthread_mutex_t count_lock;

pthread_cond_t count_nonzero;

unsigned count;

decrement_count　() {

pthread_mutex_lock (&count_lock);

while(count==0)

pthread_cond_wait( &count_nonzero, &count_lock);

count=count -1;

pthread_mutex_unlock (&count_lock);

}

increment_count(){

pthread_mutex_lock(&count_lock);

if(count==0)

pthread_cond_signal(&count_nonzero);

count=count+1;

pthread_mutex_unlock(&count_lock);

}

　　count值為0時，decrement函數在pthread_cond_wait處被阻塞，并打開互斥鎖count_lock。此時，當調用到函數increment_count時，pthread_cond_signal（）函數改變條件變量，告知decrement_count（）停止阻塞。讀者可以試著讓兩個線程分別運行這兩個函數，看看會出現什么樣的結果。

　　函數pthread_cond_broadcast（pthread_cond_t *cond）用來喚醒所有被阻塞在條件變量cond上的線程。這些線程被喚醒后將再次競爭相應的互斥鎖，所以必須小心使用這個函數。

轉載于:https://www.cnblogs.com/chengxuyuancc/articles/3298854.html

總結

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