linux系统编程：线程同步-条件变量(cond)

                              线程同步-条件变量(cond)

生产者与消费者问题

再引入条件变量之前，我们先看下生产者和消费者问题：生产者不断地生产产品，同时消费者不断地在消费产品。

这个问题的同步在于两处：第一，消费者之间需要同步：同一件产品只可由一人消费。第二，当无产品可消费时，消费者需等待生产者生产后，才可继续消费，这又是一个同步问题。详细了解：生产者消费者问题。

条件变量

条件变量是利用线程间共享的全局变量进行同步的一种机制，并且条件变量总是和互斥锁结合在一起。

相关函数

pthread_cond_t   //条件变量类型pthread_cond_initpthread_cond_destroypthread_cond_wait(pthread_cond_t *, pthread_mutex_t *)pthread_cond_timedwaitpthread_cond_signalpthread_cond_broadcast

其中，需要着重理解的是pthread_cond_wait()方法，它有三个作用：

1. 所有运行到此处的线程被阻塞，直到条件变量的唤醒。
2. 在阻塞的同时释放锁。
3. 当被唤醒后，重新去获取锁。

唤醒线程的函数有两个：pthread_cond_signal和pthread_cond_broadcast，前者唤醒一个，后者唤醒所有的。

生产者与消费者示例代码

运用条件变量，我们来解决下生产者和消费者问题：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <pthread.h>struct goods{int id;struct goods *next;};pthread_mutex_t m;pthread_cond_t has_product;struct goods *head;void *producer(void *argv){struct goods *p = NULL;while (1){pthread_mutex_lock(&m);p = malloc(sizeof(struct goods));p->id = rand() % 100;p->next = head;head = p;printf("produce %d\n", p->id);pthread_mutex_unlock(&m);pthread_cond_signal(&has_product);//printf("produce %d\n", p->id);sleep(rand() % 2);}return (void *)0;}void *comsumer(void *argv){struct goods *p = NULL;while (1){pthread_mutex_lock(&m);//思考：pthread_cond_wait()的作用？while (NULL == head)pthread_cond_wait(&has_product, &m);p = head;head = head->next;printf("comsume %d\n", p->id);pthread_mutex_unlock(&m);//printf("comsume %d\n", p->id);free(p);sleep(rand() % 2);}return (void *)0;}int main(void){int i;//初始化条件变量和互斥量pthread_mutex_init(&m, NULL);pthread_cond_init(&has_product, NULL);head = NULL;pthread_t pro[2], com[3];for (i = 0; i < 2; i++)pthread_create(&pro[i], NULL, producer, NULL);for (i = 0; i < 3; i++)pthread_create(&com[i], NULL, comsumer, NULL);for (i = 0; i < 2; i++)pthread_join(pro[i], NULL);for (i = 0; i < 3; i++)pthread_join(com[i], NULL);//销毁条件变量和互斥量pthread_mutex_destroy(&m);pthread_cond_destroy(&has_product);return 0;}

在代码中，我们开启两个线程作为生产者，三个线程作为消费者。产品使用链表存储，并且每次生产和消费都在链表头部发生。

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