多线程条件变量(pthread_cond_wait)用法

条件变量是利用线程间共享得全局变量进行同步的一种机制，主要包括两个动作：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。为了防止竞争，条件变量得使用总是和一个互斥锁结合在一起。

1、创建和注销

条件变量和互斥锁一样，有两种创建方式，静态方式使用PTHREAD_COND_INITIALIZER，动态方式使用pthread_coud_init(pthread_cond_t *cond, pthread_condattr_t *cond_attr)函数，cond_attr设置为NULL即可。注销需要使用int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);

2、等待和激发

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

timewait方式表示超过时间条件没有满足则返回ETIMEOUT，结束等待 ，这个time是以绝对时间形式出现，即0表示格林尼治时间1970年1月1日0时0分0秒。为了防止多个线程同时请求pthread_cond_wait()，需要用互斥锁(mutex)来限定phread_cond_wait()的操作。对cond的操作必须是互斥的。下面是配合pthread_cleanup_push()，pthread_cleanup_pop()的一个示例程序：

#include "pthread.h"
#include "unistd.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"struct _Node
{int number;struct _Node *next;
};
typedef struct _Node Node;Node *head;/*信号量和条件变量*/
static pthread_mutex_t mtx = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
static pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;/*线程异常时处理函数*/
static void cleanup_handler(void *arg)
{printf("cleanup_handler\n");free(arg);(void)pthread_mutex_unlock(&mtx);
}/*
pthread_cleanup_push注册一个回调函数，如果你的线程在对应的pthread_cleanup_pop之前异常退出(return是正常退出，其他是异常)，那么系统就会执行这个回调函数(回调函数要做什么你自己决定)。但是如果在pthread_cleanup_pop之前没有异常退出，pthread_cleanup_pop就把对应的回调函数取消了
*/
static void* thread_func(void *arg)
{Node *p = NULL;printf("in thread_func()\n");/*注册线程异常处理函数*/pthread_cleanup_push(cleanup_handler, p);while (1){pthread_mutex_lock(&mtx);while (NULL != head){/*如果条件不满足，则挂起*/pthread_cond_wait(&cond, &mtx);p = head;printf("Got %d from front of queue\n",p->number);free(p);pthread_mutex_unlock(&mtx);}}/*清空线程异常处理函数*/pthread_cleanup_pop(0);return 0;
}int main()
{pthread_t tid;int i;Node *p;pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);for(i = 0; i < 10; i++){printf("int main():%d", i);p = (Node*)malloc(sizeof(Node));p->number = i;pthread_mutex_lock(&mtx);p->next = head;head = p;/*通知条件OK了*/pthread_cond_signal(&cond);pthread_mutex_unlock(&mtx);sleep(1);}printf("thread 1 wanna end then cancel thread2.\n");pthread_cancel(tid);pthread_join(tid, NULL);printf("All done\n");return 0;
}

 输出结果如下：

int main():0in thread_func()
int main():1Got 1 from front of queue
int main():2Got 2 from front of queue
int main():3Got 3 from front of queue
int main():4Got 4 from front of queue
int main():5Got 5 from front of queue
int main():6Got 6 from front of queue
int main():7Got 7 from front of queue
int main():8Got 8 from front of queue
int main():9Got 9 from front of queue
thread 1 wanna end then cancel thread2.
cleanup_handler
All done