【Linux修行路】线程同步——条件变量

2024-09-07 14:04

本文主要是介绍【Linux修行路】线程同步——条件变量,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

⛳️推荐

前言

一、条件变量

1.1 pthread_cond_init——初始化一个条件变量

pthread_cond_destroy——销毁一个条件变量

1.3 定义一个全局的条件变量

1.4 pthread_cond_wait——等待条件满足

1.5 pthread_cond_signal——唤醒一个等待线程

1.6 pthread_cond_broadcast——唤醒所有等待线程

二、线程同步代码

2.1 pthread_cond_wait 为什么在加锁和解锁之间进行调用?


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前言

在某些互斥场景下,可能会引发线程的饥饿问题,为了避免饥饿问题,线程同步这个话题就诞生了。需要注意,不要因为互斥会导致饥饿问题,就觉得互斥有问题,互斥本身是一种解决方案,有自己的应用场景。

同步:在保证数据安全的前提下,让线程能够按照某种特定的顺序访问临界资源,从而有效避免饥饿问题,叫做同步。

一、条件变量

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条件变量必须依赖于锁的使用,因为只有一个线程先去申请锁,申请失败了,才会到条件变量的队列里面去等待。

1.1 pthread_cond_init——初始化一个条件变量

#include <pthread.h>int pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict cond, const pthread_condattr_t *restrict attr);
  • cond:要初始化的条件变量,其中 pthread_cond_t 是一个数据类型,用来表示一个条件变量。

  • attr:条件变量的属性。

pthread_cond_destroy——销毁一个条件变量

#include <pthread.h>int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);

1.3 定义一个全局的条件变量

pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

定义的全局的条件变量,不需要我们自己进行初始化和销毁。

1.4 pthread_cond_wait——等待条件满足

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

调用该函数让线程等待的时候,如果该线程拥有锁,会自动释放锁。

1.5 pthread_cond_signal——唤醒一个等待线程

#include <pthread.h>int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);

1.6 pthread_cond_broadcast——唤醒所有等待线程

#include <pthread.h>int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);

二、线程同步代码

#include <iostream>
#include <pthread.h>
#include <vector>
#include <unistd.h>using namespace std;#define NUM 4int cnt = 0;pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;void *Count(void *args)
{pthread_detach(pthread_self()); // 线程分离uint64_t num = (uint64_t)args;cout << "Thread " << num << " is creat success" << endl;usleep(100000);while(true){pthread_mutex_lock(&lock);pthread_cond_wait(&cond, &lock); // cout << "Thread " << num << " is running... cnt: "  << cnt << endl;cnt++;usleep(10000);pthread_mutex_unlock(&lock); }
}int main()
{for(uint64_t i = 1; i <= NUM; i++){pthread_t tid;pthread_create(&tid, nullptr, Count, (void *)i);usleep(1000);}while(true){sleep(1);pthread_cond_signal(&cond); // 唤醒一个线程cout << "signal one thread..." << endl;}return 0;
}

线程同步

2.1 pthread_cond_wait 为什么在加锁和解锁之间进行调用?

因为 pthread_cond_wait 是让线程去休眠(挂起),休眠的原因一定是临界资源不就绪,而临界资源是否就绪,是通过判断得来的,判断也是访问临界资源,所以判断必须在加锁之后。

🎁结语:

        今天的分享到这里就结束啦!如果觉得文章还不错的话,可以三连支持一下,您的支持就是我前进的动力!

这篇关于【Linux修行路】线程同步——条件变量的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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