pthread_cond_singal condition

 #include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; /*初始化互斥锁*/
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;  //初始化条件变量
void *thread1(void *);
void *thread3(void *);
void *thread2(void *);
int i=1;
int main(void)
{
        pthread_t t_a;
        pthread_t t_b;
        pthread_t t_c;

        pthread_create(&t_a,NULL,thread1,(void *)NULL);/*创建进程t_a*/
        pthread_create(&t_b,NULL,thread2,(void *)NULL); /*创建进程t_b*/
/**1: no sleep(2):
   2:have sleep(2)
*/
//        sleep(2);
        pthread_create(&t_c,NULL,thread3,(void *)NULL); /*创建进程t_b*/
        pthread_join(t_b, NULL);/*等待进程t_b结束*/
          pthread_join(t_c, NULL);/*等待进程t_c结束*/

        pthread_mutex_destroy(&mutex);
        pthread_cond_destroy(&cond);
        exit(0);
}
void *thread1(void *junk)
{
    for(i=1;i<=9;i++)
    {
        printf("IN one\n");
        pthread_mutex_lock(&mutex);//
        if(i%3==0)
                pthread_cond_signal(&cond);/*条件改变,发送信号,通知t_b进程*/
        else  
                printf("thead1:%d\n",i);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);//*解锁互斥量*/
printf("Up  Mutex\n");
        sleep(5);
   }
}
void *thread2(void *junk)
{
        while(i<9)
        {
                printf("IN two \n");
                    pthread_mutex_lock(&mutex);
                while(i%3!=0)
                {
                            printf("thread2...\n"); 
                        pthread_cond_wait(&cond,&mutex);/*等待*/
                        printf("thread2:%d ****\n",i);
                }
                printf("thread2:%d\n",i);
                pthread_mutex_unlock(&mutex);
                printf("thread2: Down  Mutex\n");
                sleep(5);
        }
}
void *thread3(void *junk)
{
        while(i<9)
{
                printf("IN three \n");
                pthread_mutex_lock(&mutex);
                while(i%6!=0)
                {
                        printf("thread3...\n");
                        pthread_cond_wait(&cond,&mutex);
                        printf("thread3:%d ****\n",i);
                }
                printf("thread3: %d\n",i);
                pthread_mutex_unlock(&mutex);
                printf("thread3:Down MUtex\n");
                sleep(5);
        }
}
/**  1: 当有sleep时,thread2先于thread3启动.thread2的wait先于thread3的wait.这时当thread1调用singal时,thread2的wait调用了。接着当i=6时,thread3调用了wait。在接着当i=9时,thread2调用了wait
    2: 当没有sleep时,thread3先于thread2启动: 这个时候可以看出while的效果(先thread3:3 ****再thread3...)。
    终结:在接受pthread_cond_singal时,线程有个优先排队的过程。
IN one
thead1:1
Up  Mutex
IN three
thread3...
IN two
thread2...
IN one
thead1:2
Up  Mutex
IN one
Up  Mutex
thread3:3 ****
thread3...
IN one
thead1:4
Up  Mutex
IN one
thead1:5
Up  Mutex
IN one
Up  Mutex
thread2:6 ****
thread2:6
thread2: Down  Mutex
IN one
thead1:7
Up  Mutex
IN two
thread2...
IN one
thead1:8
Up  Mutex
IN one
Up  Mutex
thread3:9 ****
thread3...


*/
<think>嗯,用户问的是pthread_cond_signal函数,我需要先回忆一下POSIX线程相关的知识。首先,这个函数是和条件变量相关的,对吧?条件变量通常和互斥锁一起用,用于线程间的同步。 那pthread_cond_signal的作用是什么呢?我记得它用来唤醒一个在等待条件变量的线程。不过具体是哪一个呢?可能有多个线程在等待,这时候可能只唤醒一个,而pthread_cond_broadcast会唤醒所有。需要确认这点。 接下来要解释函数原型,参数。函数原型应该是int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond); 返回0成功,错误码否则。参数是条件变量的指针。这部分需要准确,不能出错。 然后应用场景,比如生产者-消费者模型。当生产者生成数据后,调用signal通知等待的消费者。这里要强调必须和互斥锁配合使用,避免竞争条件。 可能用户还会想知道使用时的注意事项。比如调用signal之前是否需要持有互斥锁?其实不一定,但通常推荐在持有锁的时候调用,这样可以避免唤醒的线程立即被阻塞,提高效率。这点需要说明清楚。 另外,错误处理也很重要,比如传入未初始化的条件变量会导致错误,但可能有些系统不会检查,所以编程时要保证正确初始化。 还要比较一下signal和broadcast的区别,适用场景的不同。比如只有一个线程需要被唤醒时用signal,多个时用broadcast。 可能用户在使用时遇到问题,比如为什么有时线程没被唤醒,这时候需要提醒检查是否在条件满足时才调用signal,以及是否正确使用了循环检查条件(避免虚假唤醒)。 最后,给出一个简单的示例代码会有帮助,比如生产者消费者中的使用,展示如何配合互斥锁和条件变量。但用户没有要求代码,所以可能不需要,但可以提及典型用法。 总结的话,pthread_cond_signal是用于线程间通知的重要函数,正确使用需理解其与互斥锁和条件变量的协作机制,避免常见的陷阱如错误的条件检查和竞争条件。</think>pthread_cond_signal 是 POSIX 线程库中用于线程同步的关键函数,以下是逐步解析: --- ### 一、基本定义 - **功能**:唤醒至少一个正在等待特定条件变量的线程 - **所属头文件**:`<pthread.h>` - **函数原型**: ```c int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond); ``` 返回值: - 成功返回 `0` - 失败返回错误码(如未初始化条件变量) --- ### 二、核心机制 1. **与条件变量配合**: - 必须与 `pthread_cond_wait()` 配对使用 - 典型使用场景: ```c pthread_mutex_lock(&mutex); // 修改共享变量 pthread_cond_signal(&cond); // 通知等待者 pthread_mutex_unlock(&mutex); ``` 2. **唤醒策略**: - 唤醒**同一个条件变量**上等待的**一个线程**(具体唤醒哪个取决于调度策略) - 对比 `pthread_cond_broadcast()` 会唤醒所有等待线程 --- ### 三、关键注意事项 1. **调用时机**: - 通常在修改共享状态后调用 - 推荐在持有互斥锁时调用(非强制要求,但可避免竞争) 2. **虚假唤醒**: - 被唤醒的线程**必须重新检查条件** - 标准写法: ```c while (condition_is_false) { pthread_cond_wait(&cond, &mutex); } ``` 3. **性能影响**: - 高频调用可能导致 "thundering herd" 问题 - 无等待线程时调用无害 --- ### 四、典型应用场景 #### 生产者-消费者模型 ```c // 生产者线程 pthread_mutex_lock(&mutex); buffer[in] = item; // 生产数据 in = (in + 1) % SIZE; pthread_cond_signal(&cond); // 通知消费者 pthread_mutex_unlock(&mutex); // 消费者线程 pthread_mutex_lock(&mutex); while (buffer_is_empty()) { pthread_cond_wait(&cond, &mutex); // 等待信号 } item = buffer[out]; // 消费数据 out = (out + 1) % SIZE; pthread_mutex_unlock(&mutex); ``` --- ### 五、常见错误 1. **未持有锁时修改共享状态** (导致数据竞争) 2. **错误的条件检查逻辑** (未使用循环检查导致逻辑错误) 3. **错误的条件变量初始化** (需用 `pthread_cond_init()` 或 `PTHREAD_COND_INITIALIZER`) --- ### 六、底层原理 - 通过内核级队列管理等待线程 - 信号传递不依赖互斥锁状态(信号可能丢失) - 实现需满足 *happens-before* 关系 如需更深入的实现细节或具体平台差异分析,可进一步说明具体使用场景。
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