pthread条件变量

pthread条件变量
Pthread条件变量
Pthread是POSIX线程的缩写，它支持多线程编程的标准API。

Pthread 提供了多种类型的线程的同步和互斥手段，其中条件变量也是Pthread 线程同步的一种重要方式。

什么是条件变量
条件变量是一种Pthread线程同步机制，用于线程之间的通信。

条件变量用于等待另一个线程发出一个信号或广播，在某种条件得到满足时唤醒等待的线程。

条件变量API
条件变量需要配合互斥锁一起使用，一般结构如下：
pthread_mutex_t mutex;
pthread_cond_t cond;
其中mutex为一个互斥锁，而cond就是条件变量。

条件变量有三个主要API：
1. pthread_cond_wait
线程阻塞自己，等待条件变量被唤醒。

此函数会首先对mutex加锁，然后释放mutex并阻塞等待条件变量被信号唤醒。

当条件被激活后，线程会重新获得mutex，并继续执行。

2. pthread_cond_signal
唤醒已经等待该条件变量的线程，至少唤醒其中一个线程并让其继续执行。

3. pthread_cond_broadcast
唤醒已经等待该条件变量的所有线程，让它们继续执行。

示例程序
以下是一个简单的示例程序，演示如何使用条件变量：
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER; int count = 0;
void* thread1(void *arg)
{
pthread_mutex_lock(&mutex);
printf("thread1: lock is acquired\n");
while(count<5){
printf("thread1: wait for condition signal\n");
pthread_cond_wait(&cond,&mutex);
printf("thread1: signal is received\n");
count++;
}
printf("thread1: unlock is called\n");
pthread_mutex_unlock(&mutex);
return NULL;
}
void* thread2(void *arg)
{
printf("thread2: lock is called\n");
pthread_mutex_lock(&mutex);
printf("thread2: broadcast is called\n");
pthread_cond_broadcast(&cond);
printf("thread2: unlock is called\n");
pthread_mutex_unlock(&mutex);
return NULL;
}
int main(void)
{
pthread_t tid1, tid2;
pthread_create(&tid1, NULL, &thread1, NULL);
sleep(3);
pthread_create(&tid2, NULL, &thread2, NULL);
pthread_join(tid1,NULL);
pthread_join(tid2,NULL);
return 0;
}
```
上述程序使用了两个线程，线程1在等待条件变量被唤醒，而线程2则调用broadcast函数，唤醒线程1并使其继续执行。

总结
本文介绍了Pthread中的条件变量，它是同步线程之间最常用的一种机制之一。

通过合理的使用条件变量，可以有效的协调多个线程之间的工作，实现较为高效的多线程编程。

正确使用条件变量可以有效避免程序出现死锁等问题，同时需要注意正确的锁机制，避免sleep原语的使用。