条件变量通信机制

条件变量必须配合互斥锁一起实现对资源的互斥访问

使用方法:

int pthread_cond_init (pthread_cond_t *__restrict __cond, __const pthread_condattr_t *__restrict __cond_attr) :初始化条件变量,第二个参数是属性对象,NULL为默认

int pthread_cond_destroy (pthread_cond_t *__cond)销毁条件变量

int pthread_cond_signal (pthread_cond_t *__cond)通知等待条件变量的第一个线程,如果没有等待线程,则不起作用

int pthread_cond_broadcast (pthread_cond_t *__cond)通知等待的条件变量的所有线程,如果没有等待线程,则不起作用

int pthread_cond_wait (pthread_cond_t *__restrict __cond, pthread_mutex_t *__restrict __mutex)等待条件变量,第二个参数指向于条件变量关联的互斥锁指针

int pthread_cond_timewait (pthread_cond_t *__restrict __cond, pthread_mutex_t *__restrict __mutex, __const struct timespec *__restrict __abstime) :在指定时间内等待条件变量

在线程因等待条件变量进入等待状态时,将释放其申请的互斥锁。在等到条件变量时,会隐含申请到该互斥锁

条件变量实现读写锁

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
#include "pthread.h"
#define BUFFER_SIZE 2
//条件信息结构体
struct prodcons
{
int buffer[BUFFER_SIZE]; //生产产品值
pthread_mutex_t lock; //互斥锁
int readpos, writepos; //读写位置
pthread_cond_t notempty; //条件变量,表非空
pthread_cond_t notfull; //条件变量,表非满
}; //初始化
void init(struct prodcons *prod)
{
pthread_mutex_init(&prod->lock, NULL);
pthread_cond_init(&prod->notempty, NULL);
pthread_cond_init(&prod->notfull, NULL);
prod->readpos = ;
prod->writepos = ;
} //在缓冲区输入一个数据
void put(struct prodcons * prod, int data)
{
//锁定互斥锁
pthread_mutex_lock(&prod->lock);
while((prod->writepos + ) % BUFFER_SIZE == prod->readpos) //测试是否空间已满 注意 这里writepos的位置要加1 即保证下一个写入的位置是空的 ??
{
printf("producer wait for not full\n");
pthread_cond_wait(&prod->notfull, &prod->lock); //等待有空间写
}
//写数据
prod->buffer[prod->writepos] = data;
prod->writepos++;
if(prod->writepos >= BUFFER_SIZE)
prod->writepos = ;
pthread_cond_signal(&prod->notempty);
pthread_mutex_unlock(&prod->lock);
} //从缓冲区读一个数据
int get(struct prodcons * prod)
{
int data;
//锁定互斥锁
pthread_mutex_lock(&prod->lock);
while(prod->writepos == prod->readpos)
{
printf("producer wait for not empty\n");
pthread_cond_wait(&prod->notempty, &prod->lock);
}
data = prod->buffer[prod->readpos];
prod->readpos++;
if(prod->readpos >= BUFFER_SIZE)
prod->readpos = ;
pthread_cond_signal(&prod->notfull);
pthread_mutex_unlock(&prod->lock);
return data;
} #define OVER (-1)
struct prodcons buffer; //生产者
void * producer(void * data)
{
int n;
for(n = ; n <= ; n++) //生产5个产品
{
printf("producer sleep 1 second...\n");
sleep();
printf("put the %d product\n", n);
put(&buffer, n);
}
for(n = ; n <= ; n++)
{
printf("producer sleep 3 second...\n");
sleep();
printf("put the %d product\n", n);
put(&buffer, n);
}
put(&buffer, OVER);
printf("producer stopped!\n");
return NULL;
} //消费者
void * consumer(void * data)
{
int d = ;
while()
{
printf("consumer sleep 2 second...\n");
sleep();
d = get(&buffer);
printf("get the %d product\n", d);
if(d == OVER)
break;
}
printf("consumer stopped!\n");
return NULL;
} int main(int argc, char *argv[])
{
pthread_t th_a, th_b;
void * retval;
init(&buffer);
pthread_create(&th_a, NULL, producer, );
pthread_create(&th_b, NULL, consumer, );
pthread_join(th_a, &retval);
pthread_join(th_b, &retval);
return ;
}

验证,可用

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