目录

一.线程同步

1.什么是线程同步

2.为什么需要线程同步

3.如何实现线程同步

二.条件变量

1.常见接口以及使用

2.wiat/signal中的第二个参数mutex的意义

3.代码验证

三.POSIX信号量

1.概念

2.常见接口以及使用

四.条件变量vsPOSIX信号量

同步: 在保证数据安全的情况下, 让线程能按照某种特定顺序访问临界资源, 从而有效避免饥饿问题, 主要为了解决访问临界资源合理性问题

其中, 按照某种特定顺序访问临界资源, 实际上操作系统的调度队列自动帮助我们维护的, 对于我们而言是透明的, 因为如果有线程在等待资源, 那么一定是一个个的被挂起, 自然就有了顺序性

情景一: 假设有某个线程竞争能力比较强, 就会导致其他线程迟迟访问不到临界资源, 造成饥饿问题

情景二: 线程在使用临界资源前必须要检测临界资源是否就绪, 检测这一过程本质上也是访问临界资源, 那么就需要互斥的访问(加锁解锁), 如果临界资源没有准备就绪, 线程就会不断地检测, 即不断地互斥访问, 也就是在不断加锁解锁, 频繁做无效的加锁解锁工作, 是一种极大的资源浪费

情景三: 生活中的例子, 当我们要去商店买东西时, 总是要问一下是否还有货, 如果没有就要改天再来, 那么我们不可能每次问的时候都在亲自跑到商店去问, 而是在第一次问的时候就留好了联系方式, 如果有货的话老板会联系我来拿, 这本质上就是资源已就绪, 老板唤醒了我这个等待中的线程, 让我来访问

线程同步的本质上就是: 对临界资源做检查, 如果资源不就绪就等待, 资源一但就绪就将等待中的线程唤醒, 从而高效有序的进行访问, 避免不必要的锁资源浪费以及饥饿问题

对临界资源检查, 本质也是在访问临界资源, 所以也要互斥进行(信号量不需要, 后续会解释)

如果通过编码的方式实现线程同步:

1.条件变量

2.POSIX信号量

本质上条件变量就是一个"等待-唤醒"的过程

需要包头文件

类型:

pthread_cond_t

定义方式:

与pthread_mutex_t的定义方式一样 (互斥量mutex详解, 传送入口: http://t.csdn.cn/ikHAk)

定义为全局 or 定义为静态: pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

定义为局部:

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

       int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);

使用方式:

等待

int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex);

唤醒

int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond); (广播, 唤醒全部正在等待线程) int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond); (只唤醒一个)

对临界资源检查, 本质也是在访问临界资源, 所以也要互斥进行

在使用上, 一定是

pthread_mutex_lock(&mutex);

pthread_cond_wait(&cond, &mutex);

pthread_mutex_unlock(&mutex);

-------------------------------------------------

唤醒pthread_cond_signal(&cond);是否互斥进行看具体场景

在wait接口传入锁地址的意义:

如果一个持有锁的线程挂起等待了, 它是持有锁等待的, 会导致其他线程申请不到锁

所以pthread_cond_wait接口的内部实现, 是先解锁, 等到被唤醒的时候再加锁, 这样的一个设计

所以就需要传入mutex地址