linux条件变量

        近因为工作需要，对异步编程进行一些了解。当使用boost库asio模块实现异步编程之后，顺便对同步编程进行了一次学习。本次学习主要参考UP的第十一章“线程”，为了加深理解线程同步问题，也为了利于后期复习，特别将个人的理解记录下来。

        互斥锁此处略过不提，详细请参看UP的相关章节，再结合网络上的一些简单例程，应该是很容易理解的。本次主要讲的是线程同步中用到的“条件变量”。条件变量是线程用于同步的另一种同步机制。条件变量给多个线程提供了一个会合的场所。条件变量与互斥量一起使用时，允许线程以无竞争的方式等待特定的条件发生。

        条件变量的使用步骤：

      1、定义互斥锁和条件变量：pthread_mutex_t  mutex , pthread_cond_t   cond

        2、初始化信号锁和条件变量(一般分两种方式)：pthread_mutex_init(&mutex,NULL) , pthread_cond_init(&cond,NULL)

        3、组合调用：   

pthread_mutex_lock(&mutex);pthread_cond_wait(&cond,&mutex);/*your code*/pthread_mutex_unlock(&mutex);

        最容易的理解方式是自己写一份简单的同步代码：

#include <stdio.h>#include <pthread.h>#include <stdlib.h>pthread_mutex_t mutex;pthread_cond_t  cond;void* th1(void* arg){    while(1){        printf("thread1 is runnding\n");        pthread_mutex_lock(&mutex);        printf("等待5秒钟，thread1 释放互斥锁\n");        sleep(5);        pthread_cond_wait(&cond,&mutex);        printf("thread1 apply the condition\n");        pthread_mutex_unlock(&mutex);        sleep(3);    }}void* th2(void* arg){    while(1){        printf("thread2 is runnding\n");        pthread_mutex_lock(&mutex);        printf("thread1释放互斥锁后，阻塞的thread2得到运行机会\n");        pthread_cond_wait(&cond,&mutex);        printf("thread2 apply the condition\n");        pthread_mutex_unlock(&mutex);        sleep(3);    }}int main(int argc, const char *argv[]){    pthread_t tid1;    pthread_t tid2;    pthread_mutex_init(&mutex,NULL);    pthread_cond_init(&cond,NULL);    pthread_create(&tid1,NULL,th1,NULL);    pthread_create(&tid2,NULL,th2,NULL);    char in;    while (in = getchar()) {        if(in == 'a')        pthread_cond_signal(&cond);        sleep(1);    }    return 0;}

        注：因为属于测试代码，所以没有对函数的返回值进行测试。

        仔细观察代码，可以看出条件变量在整个同步过程中所处的角色。执行流程如下图所示：

        其中，第1步由pthread_mutex_lock函数上锁；第2和第3步由pthread_cond_wait函数进行解锁和上锁，pthread_cond_wait测试条件，并将调用线程添加到等待线程队列中，该操作是原子操作。调用线程处于阻塞状态，此时的互斥锁被解锁。等函数等到信号，并成功返回后对互斥锁进行上锁；第4步可用于保护资源的编码；第5步由pthread_mutex_unlock函数解锁。如果没有第2和第3步，则该流程只是一个简单的互斥锁过程。