Linux 条件变量详解
一、什么是条件变量？
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，主要用于一个线程等待"条件变量的条件成立"而挂起，另一个线程使"条件成立"（给出条件成立信号），它与互斥锁一起使用，可以阻塞线程，直到某个特定条件为真为止。
二、为什么要使用条件变量？
条件变量能够让线程以原子方式阻塞，在条件满足时才重新被唤醒，这可以避免轮询检查条件是否满足所带来的资源浪费，在生产者消费者模型中，消费者线程可以在没有产品时阻塞，直到生产者线程生产出新产品并通知条件变量。
三、如何使用条件变量？
1、创建和初始化
静态创建：pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
动态创建：int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, pthread_condattr_t *cond_attr);
2、等待和唤醒
无条件等待：int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex);
计时等待：int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex, const struct timespec *abstime);
3、唤醒
唤醒一个线程：int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
唤醒所有线程：int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);
4、销毁
销毁条件变量：int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);
四、注意事项
1、防止竞争条件：调用pthread_cond_wait()前必须锁定互斥锁，并在条件满足后重新锁定该互斥锁。
2、避免虚假唤醒：即使pthread_cond_wait()返回，也必须重新检测循环条件。
3、正确的信号顺序：先修改条件，再发送信号。
4、合理使用互斥量：确保互斥锁的保护范围正确，避免死锁。
五、归纳
条件变量在多线程编程中扮演了重要的角色，通过互斥锁和条件变量的结合使用，可以实现高效的线程间同步，了解其基本用法和注意事项，有助于编写更加稳定和高效的多线程程序。
相关问题
1、为什么条件变量需要与互斥锁一起使用？
互斥锁用于保护条件的检测和修改操作，确保这些操作的原子性，避免竞争条件，当线程因条件不满足而阻塞在条件变量上时，会自动释放互斥锁，允许其他线程修改条件或进行其他操作。
2、如何正确地避免虚假唤醒问题？
使用循环而不是单次条件检查来调用pthread_cond_wait()函数，即在调用pthread_cond_wait()之后，再次检测条件是否满足，如果不满足则继续等待，这样可以确保即使在出现虚假唤醒的情况下，也能正确处理。
原创文章，作者：K-seo，如若转载，请注明出处：https://www.kdun.cn/ask/565048.html
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