多线程编程-条件变量pthread_cond_t

2024-06-15 03:08
文章标签 条件 多线程 编程 变量 pthread cond

本文主要是介绍多线程编程-条件变量pthread_cond_t，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

  有的时候仅仅依靠锁住共享资源来使用它是不够的。有时候共享资源只有某些状态的时候才能够使用。比方说，某个线程如果要从堆栈中读取数据，那么如果栈中没有数据就必须等待数据被压栈。这种情况下的同步使用互斥锁

是不够的。另一种同步的方式－－条件变量，就可以使用在这种情况下。

条件变量的使用总是和互斥锁及共享资源联系在一起的。线程首先锁住互斥锁，然后检验共享资源的状态是否处于可使用的状态。如果不是，那么线程就要等待条件变量。要指向这样的操作就必须在等待的时候将互斥锁解锁，以

便其他线程可以访问共享资源并改变其状态。它还得保证从等到得线程返回时互斥体是被上锁得。当另一个线程改变了共享资源的状态时，它就要通知正在等待条件变量的线程，使之重新变回被互斥锁阻塞的线程。

[cpp] view plain copy print ?
  1. #include <pthread.h>
  2. #include <stdio.h>
  3. #include <stdlib.h>
  4. pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;/*初始化互斥锁*/
  5. pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;/*初始化条件变量*/
  6. void *thread1(void *);
  7. void *thread2(void *);
  8. int i=1;
  9. int main(void)
  10. {
  11. pthread_t t_a;
  12. pthread_t t_b;
  13. pthread_create(&t_a,NULL,thread1,(void *)NULL);/*创建进程t_a*/
  14. pthread_create(&t_b,NULL,thread2,(void *)NULL); /*创建进程t_b*/
  15. pthread_join(t_a, NULL);/*等待进程t_a结束*/
  16. pthread_join(t_b, NULL);/*等待进程t_b结束*/
  17. pthread_mutex_destroy(&mutex);
  18. pthread_cond_destroy(&cond);
  19. exit(0);
  20. }
  21. void *thread1(void *junk)
  22. {
  23. for(i=1;i<=6;i++)
  24. {
  25. pthread_mutex_lock(&mutex);/*锁住互斥量*/
  26. printf("thread1: lock %d/n", __LINE__);
  27. if(i%3==0){
  28. printf("thread1:signal 1 %d/n", __LINE__);
  29. pthread_cond_signal(&cond);/*条件改变，发送信号，通知t_b进程*/
  30. printf("thread1:signal 2 %d/n", __LINE__);
  31. sleep(1);
  32. }
  33. pthread_mutex_unlock(&mutex);/*解锁互斥量*/
  34. printf("thread1: unlock %d/n/n", __LINE__);
  35. sleep(1);
  36. }
  37. }
  38. void *thread2(void *junk)
  39. {
  40. while(i<6)
  41. {
  42. pthread_mutex_lock(&mutex);
  43. printf("thread2: lock %d/n", __LINE__);
  44. if(i%3!=0){
  45. printf("thread2: wait 1 %d/n", __LINE__);
  46. pthread_cond_wait(&cond,&mutex);/*解锁mutex，并等待cond改变*/
  47. printf("thread2: wait 2 %d/n", __LINE__);
  48. }
  49. pthread_mutex_unlock(&mutex);
  50. printf("thread2: unlock %d/n/n", __LINE__);
  51. sleep(1);
  52. }
  53. }
[cpp] view plain copy print ?
  1. #include <pthread.h>
  2. #include <stdio.h>
  3. #include <stdlib.h>
  4. pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;/*初始化互斥锁*/
  5. pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;/*初始化条件变量*/
  6. void *thread1(void *);
  7. void *thread2(void *);
  8. int i=1;
  9. int main(void)
  10. {
  11. pthread_t t_a;
  12. pthread_t t_b;
  13. pthread_create(&t_a,NULL,thread1,(void *)NULL);/*创建进程t_a*/
  14. pthread_create(&t_b,NULL,thread2,(void *)NULL); /*创建进程t_b*/
  15. pthread_join(t_a, NULL);/*等待进程t_a结束*/
  16. pthread_join(t_b, NULL);/*等待进程t_b结束*/
  17. pthread_mutex_destroy(&mutex);
  18. pthread_cond_destroy(&cond);
  19. exit(0);
  20. }
  21. void *thread1(void *junk)
  22. {
  23. for(i=1;i<=6;i++)
  24. {
  25. pthread_mutex_lock(&mutex);/*锁住互斥量*/
  26. printf("thread1: lock %d/n", __LINE__);
  27. if(i%3==0){
  28. printf("thread1:signal 1 %d/n", __LINE__);
  29. pthread_cond_signal(&cond);/*条件改变，发送信号，通知t_b进程*/
  30. printf("thread1:signal 2 %d/n", __LINE__);
  31. sleep(1);
  32. }
  33. pthread_mutex_unlock(&mutex);/*解锁互斥量*/
  34. printf("thread1: unlock %d/n/n", __LINE__);
  35. sleep(1);
  36. }
  37. }
  38. void *thread2(void *junk)
  39. {
  40. while(i<6)
  41. {
  42. pthread_mutex_lock(&mutex);
  43. printf("thread2: lock %d/n", __LINE__);
  44. if(i%3!=0){
  45. printf("thread2: wait 1 %d/n", __LINE__);
  46. pthread_cond_wait(&cond,&mutex);/*解锁mutex，并等待cond改变*/
  47. printf("thread2: wait 2 %d/n", __LINE__);
  48. }
  49. pthread_mutex_unlock(&mutex);
  50. printf("thread2: unlock %d/n/n", __LINE__);
  51. sleep(1);
  52. }
  53. }

编译：

[X61@horizon threads]$ gcc thread_cond.c -lpthread -o tcd

以下是程序运行结果：

[X61@horizon threads]$ ./tcd
thread1: lock 30
thread1: unlock 40

thread2: lock 52
thread2: wait 1 55
thread1: lock 30
thread1: unlock 40

thread1: lock 30
thread1:signal 1 33
thread1:signal 2 35
thread1: unlock 40

thread2: wait 2 57
thread2: unlock 61

thread1: lock 30
thread1: unlock 40

thread2: lock 52
thread2: wait 1 55
thread1: lock 30
thread1: unlock 40

thread1: lock 30
thread1:signal 1 33
thread1:signal 2 35
thread1: unlock 40

thread2: wait 2 57
thread2: unlock 61

这里的两个关键函数就在pthread_cond_wait和pthread_cond_signal函数。

本例中：

线程一先执行，获得mutex锁，打印，然后释放mutex锁，然后阻塞自己1秒。

线程二此时和线程一应该是并发的执行 ，这里是一个要点，为什么说是线程此时是并发的执行，因为此时不做任何干涉的话，是没有办法确定是线程一先获得执行还是线程二先获得执行，到底那个线程先获得执行，取决于操作系统的调度，想刻意的让线程2先执行，可以让线程2一出来，先sleep一秒。
这里并发执行的情况是，线程一先进入循环，然后获得锁，此时估计线程二执行,阻塞在
pthread_mutex_lock(&mutex);
这行语句中，直到线程1释放mutex锁
pthread_mutex_unlock(&mutex);/*解锁互斥量*/
然后线程二得已执行，获取metux锁，满足if条件，到pthread_cond_wait (&cond,&mutex);/*等待*/
这里的线程二阻塞，不仅仅是等待cond变量发生改变，同时释放mutex锁 ，因为当时看书没有注意，所以这里卡了很久。
mutex锁释放后，线程1终于获得了mutex锁，得已继续运行，当线程1的if（i%3==0）的条件满足后，通过pthread_cond_signal发送信号，告诉等待cond的变量的线程（这个情景中是线程二），cond条件变量已经发生了改变。

不过此时线程二并没有立即得到运行 ，因为线程二还在等待mutex锁的释放，所以线程一继续往下走，直到线程一释放mutex锁，线程二才能停止等待，打印语句，然后往下走通过pthread_mutex_unlock(&mutex)释放mutex锁，进入下一个循环。


这篇关于多线程编程-条件变量pthread_cond_t的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1062265。

相关文章

SQL中JOIN操作的条件使用总结与实践

SQL中JOIN操作的条件使用总结与实践

《SQL中JOIN操作的条件使用总结与实践》在SQL查询中,JOIN操作是多表关联的核心工具,本文将从原理,场景和最佳实践三个方面总结JOIN条件的使用规则,希望可以帮助开发者精准控制查询逻辑... 目录一、ON与WHERE的本质区别二、场景化条件使用规则三、最佳实践建议1.优先使用ON条件2.WHERE用
阅读更多...
一文全面详解Python变量作用域

一文全面详解Python变量作用域

《一文全面详解Python变量作用域》变量作用域是Python中非常重要的概念,它决定了在哪里可以访问变量,下面我将用通俗易懂的方式,结合代码示例和图表,带你全面了解Python变量作用域,需要的朋友... 目录一、什么是变量作用域？二、python的四种作用域作用域查找顺序图示三、各作用域详解1. 局部作
阅读更多...
python多线程并发测试过程

python多线程并发测试过程

《python多线程并发测试过程》：本文主要介绍python多线程并发测试过程,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、并发与并行？二、同步与异步的概念？三、线程与进程的区别？需求1：多线程执行不同任务需求2：多线程执行相同任务总结一、并发与并行？1、
阅读更多...
Python多进程、多线程、协程典型示例解析(最新推荐)

Python多进程、多线程、协程典型示例解析(最新推荐)

《Python多进程、多线程、协程典型示例解析(最新推荐)》：本文主要介绍Python多进程、多线程、协程典型示例解析(最新推荐),本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定... 目录一、multiprocessing（多进程）1. 模块简介2. 案例详解：并行计算平方和3. 实现逻
阅读更多...
java变量内存中存储的使用方式

java变量内存中存储的使用方式

《java变量内存中存储的使用方式》：本文主要介绍java变量内存中存储的使用方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录1、介绍2、变量的定义3、 变量的类型4、 变量的作用域5、 内存中的存储方式总结1、介绍在 Java 中，变量是用于存储程序中数据
阅读更多...
Python 异步编程 asyncio简介及基本用法

Python 异步编程 asyncio简介及基本用法

《Python异步编程asyncio简介及基本用法》asyncio是Python的一个库,用于编写并发代码,使用协程、任务和Futures来处理I/O密集型和高延迟操作,本文给大家介绍Python... 目录1、asyncio是什么IO密集型任务特征2、怎么用1、基本用法2、关键字 async1、async
阅读更多...
Java并发编程之如何优雅关闭钩子Shutdown Hook

Java并发编程之如何优雅关闭钩子Shutdown Hook

《Java并发编程之如何优雅关闭钩子ShutdownHook》这篇文章主要为大家详细介绍了Java如何实现优雅关闭钩子ShutdownHook,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起... 目录关闭钩子简介关闭钩子应用场景数据库连接实战演示使用关闭钩子的注意事项开源框架中的关闭钩子机制1.
阅读更多...
Java中Switch Case多个条件处理方法举例

Java中Switch Case多个条件处理方法举例

《Java中SwitchCase多个条件处理方法举例》Java中switch语句用于根据变量值执行不同代码块,适用于多个条件的处理,：本文主要介绍Java中SwitchCase多个条件处理的相... 目录前言基本语法处理多个条件示例1：合并相同代码的多个case示例2：通过字符串合并多个case进阶用法使用
阅读更多...
shell编程之函数与数组的使用详解

shell编程之函数与数组的使用详解

《shell编程之函数与数组的使用详解》：本文主要介绍shell编程之函数与数组的使用,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录shell函数函数的用法俩个数求和系统资源监控并报警函数函数变量的作用范围函数的参数递归函数shell数组获取数组的长度读取某下的
阅读更多...
SpringBoot条件注解核心作用与使用场景详解

SpringBoot条件注解核心作用与使用场景详解

《SpringBoot条件注解核心作用与使用场景详解》SpringBoot的条件注解为开发者提供了强大的动态配置能力,理解其原理和适用场景是构建灵活、可扩展应用的关键,本文将系统梳理所有常用的条件注... 目录引言一、条件注解的核心机制二、SpringBoot内置条件注解详解1、@ConditionalOn
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2