pthread mutex cond 进程间共享(PTHREAD_PROCESS_SHARED)性能探究

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原创最新推荐文章于 2026-08-13 16:13:28 发布 4.3k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

Linux进程间共享内存通信时如何同步？(附源码) 然后，程序使用互斥量和条件变量来同步进程之间的访问共享内存区域。需要注意的是，在使用条件变量时，我们需要遵循一些规则来保证程序的正确性，如在等待条件变量时必须锁定互斥量，并使用while循环来检查条件变量的值是否满足要求，等待条件变量信号的线程必须在等待之前锁定互斥量，在等待之后解锁互斥量，等待条件变量信号的线程可能会因为接收到信号而提前返回等等。总之，使用互斥量和条件变量来实现进程间共享内存通信的同步，需要我们仔细考虑程序中所有可能出现的情况，并正确地使用互斥量和条件变量函数来同步进程之间的访问。阅读详情

pthread中提供了pthread_mutex_t互斥锁和 pthread_cond_t条件变量，我们通常在同一进程不同线程中使用，很少在进程间使用，这次通过实现一个生产者解锁多个阻塞消费者的例子来展示下用法。

由于pthread_mutex_t不提供通过名称来在进程间共享的功能，我们通过共享内存的方式来达到共享。注意的是要指定PTHREAD_PROCESS_SHARED

struct SHM_Data
{
    pthread_mutex_t mutex;
    pthread_cond_t cond;
};
// 打开共享内存
shm_fd_ = shm_open(shm_path_.c_str(), O_CREAT | O_RDWR | O_TRUNC, 0777);
if (shm_fd_ < 0)
{
    printf("shm_open  failed\n");
    return false;
}
uint64_t size = sizeof(SHM_Data);
if (ftruncate(shm_fd_, size) == -1)
{
    printf("ftruncate  failed\n");
    return false;
}
shm_data_ = (SHM_Data *)mmap(NULL, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, shm_fd_, 0);
if (shm_data_ == MAP_FAILED)
{
    printf("mmap  failed\n");
    return false;
}
pthread_mutexattr_t attrmutex;
pthread_mutexattr_init(&attrmutex);
pthread_mutexattr_setpshared(&attrmutex, PTHREAD_PROCESS_SHARED);

pthread_mutex_init(&shm_data_->mutex, &attrmutex);
printf("pthread_mutex_init  success\n");

pthread_condattr_t attrcond;
pthread_condattr_init(&attrcond);
pthread_condattr_setpshared(&attrcond, PTHREAD_PROCESS_SHARED);
pthread_cond_init(&shm_data_->cond, &attrcond);

while (true) {
    
    timeval tv;
    gettimeofday(&tv, NULL);
    printf("%ld\n", tv.tv_usec);
    pthread_mutex_lock(&shm_data_->mutex);
    pthread_cond_broadcast(&shm_data_->cond);
    pthread_mutex_unlock(&shm_data_->mutex);
    sleep(1);
}

消费者通过相同的共享内存映射结构体，就可以在mutex 和cond上进行wait。和普通使用没有什么区别

shm_fd_ = shm_open(shm_path_.c_str(), O_RDWR, 0777);
if (shm_fd_ < 0)
{
    printf("shm_open  failed\n");
    return false;
}

SHM_Data *shm_info_ = (SHM_Data *)mmap(NULL, sizeof(SHM_Data), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, shm_fd_, 0);
if (shm_info_ == MAP_FAILED)
{
    printf("mmap info failed\n");
    return false;
}



while (true) {
    timeval tv;
    gettimeofday(&tv, NULL);
    printf("%ld\n", tv.tv_usec);
    pthread_mutex_lock(&shm_data_->mutex);
    pthread_cond_wait(&shm_data_->cond, &shm_data_->mutex);
    pthread_mutex_unlock(&shm_data_->mutex);
}

经过测试发现，消费者解锁和有名信号量解锁以及inotify解锁的方式基本等价，大概在40-80us之间波动。

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