线程同步实现方式

1. 条件变量（通互斥锁一起使用，互斥锁用来保护等待队列的）

2. 线程信号量

 

条件变量：

　　条件变量的内部是一个等待队列，这个队列中放置阻塞的线程，线程在这个队列中等待通知。

　　因为这个等待队列也时一个共享资源，所以也要用一把互斥锁来保护，即对等待队列上锁。

　　队列中的线程等特定的条件发生，当条件不满足时，线程先进入阻塞状态，等待条件的发生。一旦其他的某个线程改变了条件，就可唤醒一个或多个阻塞的线程。

数据类型：pthread_cond_t

 

条件变量的创建和销毁：

　　

 

参数：

　　cond：条件变量

　　attr：条件变量属性，和互斥锁属性类似

 

条件变量的等待：

　　将线程放入等待队列中

　　

 

 参数：

　　cond：条件变量

　　mutex：互斥锁

　　互斥锁是对条件变量cond保护

 

条件变量的通知和唤醒：

　　

 

 参数：

　　cond：条件变量

当条件满足时，线程通知等待的线程

signal是通知单个线程；broadcast是通知所有线程

 

pthread_cond_wait(cond,mutex)函数内部的流程：

　　

 

 

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>


typedef struct
{
    int res;
    int is_wait;
    
    pthread_cond_t cond;//条件变量也要和共享资源绑定
    pthread_mutex_t mutex;//保护条件变量
}ResArg;

void *cal_fn(void *arg)
{
    ResArg *result = (ResArg *)arg;
    int i = 0;
    int sum = 0;
    for(i = 0;i <101; i++){
        sum +=i;
    }
    result->res = sum;
    
    pthread_mutex_lock(&result->mutex);
    while(result->is_wait == 0){//判断是否调用了wait函数
        pthread_mutex_unlock(&result->mutex);
        usleep(100);
        pthread_mutex_lock(&result->mutex);//这里阻塞是保证wait函数先调用
    }   
　　//pthread_mutex_lock(&result->mutex); 加锁在while外不行
    pthread_mutex_unlock(&result->mutex);
    
    pthread_cond_broadcast(&result->cond);//每次都要先保证wait函数先执行，然后在调用broadcast
    
    (void *)0;
}
//如果pthread_mutex_lock(&result->mutex);放在while外，会出现问题，有几率出现如下顺序：
//在cal_fn函数中先加锁，然后判断is_wait=0就会解锁并阻塞，然后get_fn得到的时间片只够调用加锁，这时is_wait还是为0；
//然后cal_fn再次获得时间片，进入循环会将get_fn函数中加的锁解掉（这是就是无锁的状态），然后cal_fn再进入延时阻塞，
//这时get_fn又获得时间片，将is_wait置为1，然后将获得的时间片用完，这时的is_wait为1了。
//cal_fn阻塞完后再次判断is_wait不等于0了，退出循环，然后再加锁、解锁，再调用broadcast（这样broadcast就在wait之前了，就不行）


void *get_fn(void *arg)
{
    ResArg *result = (ResArg *)arg;
    
    pthread_mutex_lock(&result->mutex);
    result->is_wait = 1;//将这个flag和wait函数绑定，1：表示调用了wait函数；0：表示没调用wait函数
    
    pthread_cond_wait(&result->cond,&result->mutex);
    pthread_mutex_unlock(&result->mutex);//unlock在wait函数后，因为wait函数内部有上了互斥锁
    printf("reslt = %d\n",result->res);
    
    (void *)0;
}

int main(void)
{
    int err;
    pthread_t cal,get;
    ResArg  r;
    r.is_wait = 0;
    pthread_cond_init(&r.cond,NULL);
    pthread_mutex_init(&r.mutex,NULL);
    
    if(pthread_create(&cal,NULL,cal_fn,(void *)&r) != 0){
        printf("cal pthread creat fail\n");
    }
    
    if(pthread_create(&get,NULL,get_fn,(void *)&r) != 0){
        printf("get pthread creat fail\n");
    }
    
    pthread_join(cal,NULL);
    pthread_join(get,NULL);
    
    pthread_cond_destroy(&r.cond);
    pthread_mutex_destroy(&r.mutex);
    
    return 0;
}