pthread_cond_wait 中的 mutex 参数有什么用

本文探讨了条件变量在并发编程中的应用,重点分析了信号(signal)与等待(wait)操作的正确顺序,以及如何通过互斥锁(mutex)来避免死锁问题。文章还介绍了不同实现方式及其潜在的问题。

原因简单说, 就是 cond_signal 这些函数在没有已经存在 cond_wait 的情况下, 什么也不会做; 因此, 如果出现先signal 后 wait 的时序, 则有可能导致 wait 死锁; 因此一个所谓常用做法就是将 signal 与 wait 都放进 mutex 保护下; 然后在 wait 之前检查某些条件, 如果满足了, 则不会调用 wait; 如下

mutex_lock();
if (flags not ok) {
    cond_wait();
}
mutex_unlock();

而另一端, 一般如此实现

mutex_lock();
set flags
cond_signal
}
mutex_unlock();

但存在的问题是 wait 是持有锁的情况下等待的, 那么 signal 方就根本进不去 mutex, 所以又加上了一个语意是 wait 释放 mutex, 然后睡眠, 并保证在这两者之间不会有 singal 发生在中间, 你可以认为这个所谓睡眠是 singal 做与不做真正的事情的一个标志。
还可以这么用
mutex_lock();
    set flags
}
mutex_unlock();
cond_signal

似乎也不会有什么问题。

自然, 不用这个 mutex 也有办法实现, 就像windows 的 event 那样, 不管有没有人在 waitforsingleobject, 我都真正的将其设置成 signal 状态; 但现实就是现在这种语意, 接受就得了
pthread_mutex_init: 用于初始化互斥锁(mutex),将互斥锁设置为默认属性。 ```c #include <pthread.h> int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *attr); ``` pthread_cond_init: 用于初始化条件变量(condition variable),将条件变量设置为默认属性。 ```c #include <pthread.h> int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, const pthread_condattr_t *attr); ``` pthread_create: 用于创建一个新的线程,并执行指定的函数。 ```c #include <pthread.h> int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void*), void *arg); ``` pthread_cond_signal: 用于唤醒一个等待在条件变量上的线程。 ```c #include <pthread.h> int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond); ``` pthread_mutex_unlock: 用于解锁互斥锁,允许其他线程获取该互斥锁。 ```c #include <pthread.h> int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex); ``` pthread_mutex_lock: 用于加锁互斥锁,如果互斥锁已经被锁定,则调用线程会阻塞直到互斥锁被解锁。 ```c #include <pthread.h> int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex); ``` 下面是一个使用这些函数的简单示例: ```c #include <stdio.h> #include <pthread.h> pthread_mutex_t mutex; pthread_cond_t cond; int count = 0; void* thread_func(void* arg) { pthread_mutex_lock(&mutex); // 检查条件是否满足 while (count < 10) { // 等待条件变量被唤醒 pthread_cond_wait(&cond, &mutex); } // 条件满足,执行任务 printf("Thread: Count is now %d\n", count); pthread_mutex_unlock(&mutex); return NULL; } int main() { pthread_t thread; pthread_mutex_init(&mutex, NULL); pthread_cond_init(&cond, NULL); // 创建线程 pthread_create(&thread, NULL, thread_func, NULL); // 模拟更新计数 for (int i = 0; i < 15; ++i) { pthread_mutex_lock(&mutex); count++; // 每次更新计数后,唤醒等待的线程 if (count >= 10) { pthread_cond_signal(&cond); } pthread_mutex_unlock(&mutex); } // 等待线程结束 pthread_join(thread, NULL); pthread_mutex_destroy(&mutex); pthread_cond_destroy(&cond); return 0; } ``` 在上面的示例中,主线程更新一个计数器,当计数器达到10时,会通过条件变量唤醒等待的线程。等待的线程在条件满足时执行任务,并输出计数器的值。
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