如何一眼看懂,Linux中的多线程同步机制-条件变量

Linux系统中多线程的使用太多了,为了保证每个线程在访问公共资源时的争抢问题,有多种的同步机制策略。其中,互斥锁是最简单,最常见的。本次要讲的是稍微高级点的多线程同步机制-条件变量。写出来,最主要的还是自己用的时候能随时回顾起来。说实在的,感觉自己的脑容量真的很小,好多复杂的知识点都记不太住,所以一般都写下来了。

在Linux系统中,多线程条件变量(pthread_cond)是一种线程同步机制,用于在多个线程之间进行条件的等待和通知。条件变量通常与互斥锁(pthread_mutex)一起使用,以实现线程之间的同步。

下面是多线程条件变量的基本用法:

1. 初始化条件变量和互斥锁:

pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

上述代码使用宏定义初始化了条件变量和互斥锁。

2. 等待条件:

pthread_mutex_lock(&mutex); // 加锁while (condition_not_met) {    pthread_cond_wait(&cond, &mutex); // 等待条件满足}pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁

在等待条件之前,需要先加锁互斥锁。然后,使用pthread_cond_wait函数等待条件满足。pthread_cond_wait函数会自动释放互斥锁,并使当前线程进入等待状态,直到其他线程调用pthread_cond_signal或pthread_cond_broadcast来通知条件满足。当条件满足时,线程会重新获得互斥锁,并继续执行。

注意,pthread_cond_wait函数在等待条件时会自动释放互斥锁,这是为了允许其他线程修改条件。因此,在条件等待之前,需要确保条件检查和等待操作是原子的,以避免竞态条件。

3. 通知条件:

pthread_mutex_lock(&mutex); // 加锁// 修改条件pthread_cond_signal(&cond); // 通知条件满足pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁

在修改条件之后,通过调用pthread_cond_signal函数来通知等待条件的线程。pthread_cond_signal函数会选择一个等待线程并通知其条件满足。如果有多个线程等待条件,可以使用pthread_cond_broadcast函数通知所有等待线程。

注意,在发出通知之前,需要先加锁互斥锁,以确保修改条件和通知操作是原子的。

4. 销毁条件变量和互斥锁:

pthread_cond_destroy(&cond);pthread_mutex_destroy(&mutex);

在不再需要条件变量和互斥锁时,可以使用pthread_cond_destroy和pthread_mutex_destroy函数进行销毁。

需要注意的是,条件变量的使用需要配合互斥锁来确保线程同步。互斥锁用于保护共享资源的访问,而条件变量用于线程之间的等待和通知。

多余的解释:

个人感觉,多线程同步机制,用的最多的策略排行:

top1 互斥锁

top2 信号量

top3 条件变量

图片[1]-如何一眼看懂,Linux中的多线程同步机制-条件变量-趣考网

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