POSIX 条件变量

1.条件变量

（1）当一个线程互斥地访问某个变量时，它可能发现在其它线程改变状态之前，它什么也做不了。例如：一个线程访问队列时，发现队列为空，它只能等待，直到其它线程将节点添加到队列中。这种情况就需要用到条件变量。

（2）用于线程间同步共享数据的值。条件变量提供了一种线程间的通知机制：当某个共享数据达到某个值的时候，唤醒等待这个共享数据的线程。

（3）无界缓冲区

（4） 多个消费者可以同时等待这个变量，生产者可以操作这个变量

2.条件变量使用规范

1.等待条件代码

pthread_mutex_lock(&mutex);while (条件为假){    pthread_cond_wait(&cond, &mutex);}修改条件pthread_mutex_unlock(&mutex);

2.给条件发送信号代码

pthread_mutex_lock(&mutex);设置条件为真pthread_cond_signal(&cond);pthread_mutex_unlock(&mutex);

3.条件变量函数

1.pthread_cond_init

（1）功能：初始化条件变量

2.pthread_cond_destory

（1）该函数可以用来摧毁所指定的条件变量，同时将会释放所给它分配的资源。调用该函数的进程并不要求等待在参数所指定的条件变量上;

3.pthread_cond_wait

pthread_cond_wait原语完成三件事:

  (1)对mutex解锁;

  (2)等待条件, 直到有线程向他发送通知;

  (3)当wait返回时, 再对mutex重新加锁;

4.pthread_cond_signal

（1）pthread_cond_signal原语所完成的操作:

  向第一个等待条件的线程发起通知, 如果没有任何一个线程处于等待条件的状态, 那么这个通知将被忽略;

（2）pthread_cond_broadcast:

  向所有等待在该条件上的线程发送通知;

4.使用条件变量解决生产者消费者问题

#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <sys/shm.h>#include <pthread.h>#include <semaphore.h>#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <errno.h>#include <string.h>#define ERR_EXIT(m) \    do \    { \    perror(m); \    exit(EXIT_FAILURE); \    }while(0)#define CONSUMERS_COUNT 2#define PRODUCERS_COUNT 5pthread_mutex_t g_mutex;pthread_cond_t g_cond;pthread_t g_thread[CONSUMERS_COUNT + PRODUCERS_COUNT];//无界缓冲区int nready = 0;//表示当前缓冲区产品个数void* consume(void* arg) {int i;int num = *(int*)arg;free(arg);while(1) {pthread_mutex_lock(&g_mutex);while(nready == 0) {printf("%d begin wait a condition ...\n", num);pthread_cond_wait(&g_cond, &g_mutex);}printf("%d end wait a condition ...\n", num);printf("%d begin consume product ...\n", num);--nready; // 消费产品printf("%d end consume product ...\n", num);pthread_mutex_unlock(&g_mutex);sleep(5);}return NULL;}void* produce(void* arg) {int i;int num = *(int*)arg;free(arg);while(1) {pthread_mutex_lock(&g_mutex);printf("%d begin produce product ...\n", num);++nready;printf("%d end produce product ...\n", num);pthread_cond_signal(&g_cond);printf("%d signal ...\n", num);pthread_mutex_unlock(&g_mutex);sleep(5);}return NULL;}int main(int argc, char* argv[]) {int i;pthread_mutex_init(&g_mutex, NULL); pthread_cond_init(&g_cond, NULL);for(i=0; i<CONSUMERS_COUNT; i++) {int* p = (int*)malloc(sizeof(int));*p = i;pthread_create(&g_thread[i], NULL, consume, (void*)p); }sleep(1);for(i=0; i<PRODUCERS_COUNT; i++) {int* p = (int*)malloc(sizeof(int));*p = i;pthread_create(&g_thread[CONSUMERS_COUNT+i], NULL, produce, (void*)p); }for(i=0; i<CONSUMERS_COUNT+PRODUCERS_COUNT; i++) {pthread_join(g_thread[i], NULL);}//pthread_mutex_destory(&g_mutex);//pthread_cond_destory(&g_cond);return 0;}