条件变量(三)
条件变量(二)这边文章主要纠结了pthread_cond_wait(&cond,&mutex)函数以及为何判断条件时要用while而不是if。
本文还想弄清楚另外两个关于pthread_cond_signal(&cond)的问题:
1、先改变条件值还是先调用pthread_cond_signal?
2、pthread_cond_signal写在临界区内还是临界区外?
问题一:先改变条件值还是先调用pthread_cond_signal?
其实都一样,因为已经持有锁了。在没有锁的情况下改变条件本来就很危险。当然可以在没有锁的情况下调用signal或者broadcast函数。
1 void signal() 2 { 3 pthread_mutex_lock(&mutex); 4 signaled = true; 5 pthread_cond_signal(&cond); //顺序可以调整 6 pthread_mutex_unlock(&mutex); 7 }
这个问题本人在github上请教过陈硕大神,见https://github.com/chenshuo/recipes/issues/18。在持有锁的情况下,没有其他线程可以从wait返回,因为阻塞在mutex_lock队列中,在等待锁,因为wait出来后要加锁:
1 void broadcast() 2 { 3 pthread_mutex_lock(&mutex_); 4 pthread_cond_broadcast(&cond_); 5 signaled_ = true; 6 pthread_mutex_unlock(&mutex_); 7 }
问题二:pthread_cond_signal写在临界区内还是临界区外?
这两种写法都见到过,也都正确,但各有缺点。
一、在临界区内调用pthread_cond_signal:
1 void signal() 2 { 3 pthread_mutex_lock(&m); 4 signaled = true; 5 pthread_cond_signal(&cond); 6 pthread_mutex_unlock(&m); 7 }
缺点是线程A的signal唤醒另外一个线程B的wait时,wait要加锁,此时互斥锁有可能仍然被线程A持有,导致线程B再次陷入内核,影响性能。但是在LinuxThreads或者NPTL里面,就不会有这个问题,因为在Linux 线程中,有两个队列,分别是cond_wait队列和mutex_lock队列, cond_signal只是让线程从cond_wait队列移到mutex_lock队列,而不用返回到用户空间,不会有性能的损耗。操。那讨论个蛋。(思考:线程A最后释放的锁一定会被线程B得到吗?就不会被别的线程得到?若不能保证B等到A释放的锁,岂不是一次虚假唤醒?)
二、在临界区外调用pthread_cond_signal:
1 void signal() 2 { 3 pthread_mutex_lock(&m); 4 signaled = true; 5 pthread_mutex_unlock(&m); 6 pthread_cond_signal(&cond); 7 }
缺点是在线程A unlock和signal之前有一个低优先级的线程1 在mutex_lock内等待,接下来线程A执行unlock,再执行signal。线程2上的wait被唤醒,企图加锁。此时线程1和2构成了竞态关系,可能会导致低优先级的线程1先执行,而高优先级的线程2后执行。