Linux之线程条件变量cond

概念：条件变量不是锁，要和互斥量组合使用。条件变量就是生产者“生产”完成，消费者才能“使用”，如果没有“产品”，消费者就会被条件变量cond阻塞等待生产者“生产”。（生产者与消费者模型）

函数：

1.超时等待

int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *restrict cond,pthread_mutex_t *restrict mutex,const struct timespec *restrict abstime);
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex);

struct timespec{

time_t tv_sec; /*seconds*/秒

long tv_nsec; /*nanoseconds*/纳秒

}

tv_sec 绝对时间，填写的时候，例如time(NULL)+600，表示设置超时600s。

2.条件变量阻塞等待

       int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond,pthread_mutex_t *restrict mutex);

先释放锁mutex；

阻塞在cond条件变量上。

3.初始化一个条件变量

       int pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict cond,const pthread_condattr_t *restrict attr);pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

4.销毁一个条件变量

int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);

5.信号，唤醒至少一个阻塞在条件变量cond上的线程

int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);

6.唤醒阻塞在条件变量cond上的全部线程

int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);

示例：创建两个线程，一个线程为生产者，两个线程为消费者。（生产者与消费者模型）

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<pthread.h>
#include<stdlib.h>int beginnum = 1000;//初始化互斥锁和条件变量
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;//定义一个链表，用于存取数据
typedef struct _ProdInfo
{int num;struct _ProdInfo *next;
}ProdInfo;ProdInfo *Head = NULL;void *thr_producter(void *arg)
{//负责在链表中添加数据while (1){ProdInfo * prod = malloc(sizeof(ProdInfo));prod->num = beginnum++;printf("----%s----self = %lu----%d\n",__FUNCTION__,pthread_self(),prod->num);pthread_mutex_lock(&mutex);//添加到链表prod->next = Head;Head = prod;pthread_mutex_unlock(&mutex);//发起通知pthread_cond_signal(&cond);sleep(rand()%2);//free(prod);  //重复释放内存会报错，用完在释放}return NULL;
}void *thr_customer(void *arg)
{ProdInfo *prod = NULL;while (1){//获取链表中的数据pthread_mutex_lock(&mutex);//if(Head = NULL)while (Head == NULL){pthread_cond_wait(&cond,&mutex);  //在此之前必须加锁}prod = Head;Head = Head->next;printf("----%s----self = %lu----%d\n",__FUNCTION__,pthread_self(),prod->num);pthread_mutex_unlock(&mutex);sleep(rand()%4);free(prod);}return NULL;
}int main()
{pthread_t tid[3];pthread_create(&tid[0],NULL,thr_producter,NULL);pthread_create(&tid[1],NULL,thr_customer,NULL);pthread_create(&tid[2],NULL,thr_customer,NULL);pthread_join(tid[0],NULL);pthread_join(tid[1],NULL);pthread_join(tid[2],NULL);pthread_mutex_destroy(&mutex);pthread_mutex_destroy(&cond);return 0;
}

输出：

~$ gcc cond_product.c -lpthread

~$ ./a.out
----thr_producter----self = 140197865371392----1000
----thr_customer----self = 140197856978688----1000
----thr_producter----self = 140197865371392----1001
----thr_customer----self = 140197731759872----1001
----thr_producter----self = 140197865371392----1002
----thr_customer----self = 140197856978688----1002
----thr_producter----self = 140197865371392----1003
----thr_producter----self = 140197865371392----1004
----thr_producter----self = 140197865371392----1005
----thr_customer----self = 140197731759872----1005
----thr_producter----self = 140197865371392----1006
----thr_producter----self = 140197865371392----1007
----thr_customer----self = 140197856978688----1007
----thr_customer----self = 140197731759872----1006

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