条件变量

╰+攻爆jí腚メ 2022-12-12 15:05 250阅读 0赞

三、条件变量。  
1、 什么是条件变量？  
线程因为某一个条件/情况不成立下，进入一个变量中等待，这个存放线程的变量就是条件变量。  
条件变量一定要与互斥锁连用。

2、条件变量的函数接口。  
1）先定义一个条件变量。 -> 数据类型： pthread\_cond\_t  
pthread\_cond\_t cond;

2）初始化条件变量。 -> pthread\_cond\_init() -> man 3 pthread\_cond\_init  
动态初始化：  
头文件：  
\#include <pthread.h>

原型：  
int pthread\_cond\_init(pthread\_cond\_t \*cond, pthread\_condattr\_t \*cond\_attr);

参数：  
cond： 条件变量的地址。  
cond\_attr： 普通属性，填NULL。

返回值：  
成功：0  
失败：非0

静态初始化：  
pthread\_cond\_t cond = PTHREAD\_COND\_INITIALIZER;

3）如何进入条件变量中等待？ -> pthread\_cond\_wait() -> man 3 pthread\_cond\_wait  
头文件：  
\#include <pthread.h>

原型：  
int pthread\_cond\_wait(pthread\_cond\_t \*cond, pthread\_mutex\_t \*mutex);

参数：  
cond：条件变量的地址。  
mutex： 互斥锁的地址。 -> 进入条件变量中等待时，会自动解锁。

返回值：  
成功：0  
失败：非0

4）如何唤醒条件变量中等待的线程？ -> 线程离开条件变量时，会自动上锁。  
广播：唤醒所有在条件变量中等待的线程。 --> pthread\_cond\_broadcast()  
单播：随机唤醒一个在条件变量中等待的线程。 --> pthread\_cond\_signal()

头文件：  
\#include <pthread.h>

原型：  
int pthread\_cond\_broadcast(pthread\_cond\_t \*cond);  
int pthread\_cond\_signal(pthread\_cond\_t \*cond);

参数：  
cond：条件变量的地址。

返回值：  
成功：0  
失败：非0

5）销毁条件变量。 -> pthread\_cond\_destroy() -> man 3 pthread\_cond\_destroy  
头文件：  
\#include <pthread.h>

原型：  
int pthread\_cond\_destroy(pthread\_cond\_t \*cond);

参数：  
cond：条件变量的地址。

返回值：  
成功：0  
失败：非0

练习4： 有5个小孩，每一个小孩任务都是拿200块，首先在银行卡里面存400块，有2个小孩可以拿到钱后退出，3个线程拿不到钱就进去条件变量中睡眠，5S再打400块之后，唤醒所有的小孩起来拿钱，4S再打200块，唤醒一个小孩起来。

\#include "head.h"

//初始化互斥锁  
pthread\_mutex\_t m = PTHREAD\_MUTEX\_INITIALIZER;

//初始化条件变量  
pthread\_cond\_t cond = PTHREAD\_COND\_INITIALIZER;

int sum = 400;

//线程：  
void \*fun(void \*arg)  
\{  
//1. 每一个线程访问临界资源(银行卡)之前，都必须先上锁。  
pthread\_mutex\_lock(&m);  
  
//2. 询问条件是否满足？  
while(sum < 200) //请问余额是不是<200  
\{  
//3. 不能拿到钱就进去睡眠。  
pthread\_cond\_wait(&cond,&m);  
\}

//4. 能拿到钱就扣钱  
printf("before money:%d\\n",sum);  
sum -= 200;  
printf("after money:%d\\n",sum);  
  
//5. 解锁  
pthread\_mutex\_unlock(&m);  
  
//6. 走人  
pthread\_exit(NULL);  
\}

void \*func\_time(void \*arg)  
\{  
int i;  
for(i=0;i<100;i++)  
\{  
printf("i = %d\\n",i);  
sleep(1);  
\}  
\}

int main(int argc,char \*argv\[\])  
\{  
//0. 倒数时间线程  
pthread\_t tid\_time;  
pthread\_create(&tid\_time,NULL,func\_time,NULL);  
  
//1. 由于5个线程任务一样，通过循环去创建线程。  
int i;  
pthread\_t tid\[5\];  
for(i=0;i<5;i++)  
\{  
pthread\_create(&tid\[i\],NULL,fun,NULL);  
\}  
  
//2. 打400块  
sleep(5);  
pthread\_mutex\_lock(&m);  
sum += 400;  
printf("main thread + 400!\\n");  
pthread\_mutex\_unlock(&m);  
  
//3. 唤醒所有小孩  
sleep(2);  
pthread\_cond\_broadcast(&cond); //只有2个小孩能拿到钱  
  
//4. 打200块  
sleep(3);  
pthread\_mutex\_lock(&m);  
sum += 200;  
printf("main thread + 200!\\n");  
pthread\_mutex\_unlock(&m);

//5. 唤醒一个小孩  
sleep(2);  
pthread\_cond\_signal(&cond);  
  
//6. 接合线程  
for(i=0;i<5;i++)  
\{  
pthread\_join(tid\[i\],NULL);  
\}  
  
//7. 销毁资源  
pthread\_mutex\_destroy(&m);  
pthread\_cond\_destroy(&cond);  
  
return 0;  
\}