linux线程同步：条件变量

互斥量防止多个线程同时访问同一共享变量。条件变量则是在此之外的拾遗补缺。条件变量允许一个线程就某个共享变量（或其他共享资源）的状态变化通知其他线程，并让其他线程等待（堵塞于）这一通知。

条件变量总是结合互斥量使用。条件变量就共享变量的状态改变发出通知，而互斥量则提供对该共享变量访问的互斥。

有关互斥量的总结点击查看:linux线程同步：互斥锁

条件变量的数据类型是pthread_count_t.如同互斥量一样，条件变量的分配，有静态和动态之分.

条件变量初始化：

类似于互斥量，使用条件变量前必须对其初始化。

由静态分配的条件变量可以通过静态赋值法进行初始化，可参考下面的例子:

pthread_cond_t cond=PTHREAD_COND_INITIALIZER;

经由动态分配的条件变量，使用函数pthread_cond_init()对条件变量进行动态初始化。需要使用pthread_cond_init()的情况类似于使用pthread_mutex_init()来动态初始化互斥量的情况。亦即，对自动或动态分配的条件变量进行初始化时，或是对未采用默认属性经由静态分配的条件变量进行初始化时，必须使用pthread_cond_init()。

#include<pthread.h>

int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond,const pthread_condattr_t* attr);

参数cond表示将要初始化的目标条件变量。attr参数来判定条件变量的属性。若attr为NULL,则使用默认属性初始化，因为大部分都是用到的默认属性，所以其他属性不在这里介绍了。

通知和等待条件变量：

条件变量主要操作是发送信号(signal)和等待(wait)。发送信号操作即通知一个或多个处于等待状态的线程，某个共享变量的状态已经改变。等待操作是指在收到一个通知前一直处于阻塞状态。

函数phtread_cond_signal()和pthread_cond_broadcast()均可针对由参数cond所指定的条件变量而发出信号。pthread_cond_wait()函数将阻塞一线程，直至收到条件变量cond的通知。

#include<pthread.h>

int pthread_cond_signal(pthread_cont_t* cond);

int pthread_cond_broadcast(pthread_cont_t* cond);

pthread_cond_signal()函数只保证唤醒最多一条遭到阻塞的线程，而pthread_cond_broadcast()则会唤醒所有遭到阻塞的进程。

应注意的是，调用pthread_cond_wait()函数时，实际会执行以下三个步骤：

1.解锁互斥量mutex

2.堵塞调用线程，直至另一线程就条件变量cond发出信号

3.重新锁定mutex

所以，当另一个线程调用pthread_cond_signal()去唤醒另一个调用pthread_cond_wait()函数阻塞的线程时，应该先调用pthread_mutex_unlock将mutex解锁，再调用pthread_cond_signal().此时pthread_cond_wait()才能正常执行第三步。

另一点应注意的，线程调用thread_cond_wait()时，应用while循环语句控制对thread_cond_wait()的调用，而不是if语句。例如：while(avail==0)  thread_cond_wait();

因为，当代码从thread_cond_wait()返回时，并不能确定判断条件的状态，所以应该立刻重新检查判断条件，在条件不满足的情况下继续休眠等待。

（其他线程可能会率先醒来，也许有多个进程在等待获取与条件变量相关的互斥量。即使就互斥量发出通知的线程将判断条件置为预期状态，其他线程依然很可能率先获取互斥量并改变相关共享变量的状态，进而改变判断条件的状态）