pthread_cond_broadcast & pthread_cond_signal

pthread_cond_broadcast(&cond1)的作用是唤醒所有正在pthread_cond_wait(&cond1,&mutex1)的线程。

pthread_cond_signal(&cond1)的的作用是唤醒所有正在pthread_cond_wait(&cond1,&mutex1)的至少一个线程。（虽然我还没碰到过多于一个线程的情况，但是man帮组手册上说的是至少一个）

下面分为情况讨论一下这两个函数的效果。

第一种情况：多个线程等待同一个cond,并且想对同一个mutex加锁。

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

 pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
 pthread_mutex_t mutex1 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
 pthread_mutex_t mutex2 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

 void* thread_task1(void* arg)
 {
     pthread_mutex_lock(&mutex1);

     pthread_cond_wait(&cond,&mutex1);

     printf("thread_task1 start working\n");
     sleep();
     printf("thread_task1 works over\n");
     pthread_mutex_unlock(&mutex1);

     return NULL;

 }

 void* thread_task2(void* arg)
 {
     pthread_mutex_lock(&mutex2);

     pthread_cond_wait(&cond,&mutex2);

     printf("thread_task2 start working\n");
     sleep();
     printf("thread_task2 works over\n");
     pthread_mutex_unlock(&mutex2);

     return NULL;

 }

 void* broadcastDiffMutex(void* arg)
 {
     pthread_cond_broadcast(&cond);
     return NULL;

 }

 void* signalDiffMutex(void* arg)
 {
     pthread_cond_signal(&cond);
     return NULL;

 }

 int main()
 {
     pthread_t thread_1,thread_2,thread_3;
     pthread_create(&thread_1,NULL,thread_task1,NULL);
     pthread_create(&thread_2,NULL,thread_task2,NULL);
     sleep();

 #ifdef SIGNAL
     pthread_create(&thread_3,NULL,signalDiffMutex,NULL);
 #else
     pthread_create(&thread_3,NULL,broadcastDiffMutex,NULL);
 #endif

     pthread_join(thread_1,NULL);
     pthread_join(thread_2,NULL);
     pthread_join(thread_3,NULL);

     return ;

 }

使用broadcast的运行结果：

使用signal的运行结果：

分析：

1. 当使用broadcast方式时，两个被阻塞的线程都被唤醒了，被唤醒的线程将变为pthread_mutex_lock(mutex1)的状态，他们将抢着对mutex1加锁，在本次运行过程中thread_1加锁成功了，thread_2没有成功抢到锁，于是它就被阻塞了，在thread_1执行完毕释放锁后，会通知所有被阻塞在mutex1上的线程，于是thread_2最终成功拿到了锁，然后顺利执行。
2. 当使用signal方式时，thread_1和thread_2中只被唤醒了一个线程，在本次运行中是thread_1被唤醒了，而因为thread_2没有被唤醒，他就一直卡在pthread_cond_wait处呼呼大睡，所以最终只有thread_1执行完毕。

第二种情况：多个线程等待同一个cond，并且分别不同的mutex加锁。

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

 pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
 pthread_mutex_t mutex1 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
 pthread_mutex_t mutex2 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

 void* thread_task1(void* arg)
 {
     pthread_mutex_lock(&mutex1);

     pthread_cond_wait(&cond,&mutex1);

     printf("thread_task1 start working\n");
     sleep();
     printf("thread_task1 works over\n");
     pthread_mutex_unlock(&mutex1);

     return NULL;

 }

 void* thread_task2(void* arg)
 {
     pthread_mutex_lock(&mutex2);

     pthread_cond_wait(&cond,&mutex2);

     printf("thread_task2 start working\n");
     sleep();
     printf("thread_task2 works over\n");
     pthread_mutex_unlock(&mutex2);

     return NULL;

 }

 void* broadcastDiffMutex(void* arg)
 {
     pthread_cond_broadcast(&cond);
     return NULL;

 }

 void* signalDiffMutex(void* arg)
 {
     pthread_cond_signal(&cond);
     return NULL;

 }

 int main()
 {
     pthread_t thread_1,thread_2,thread_3;
     pthread_create(&thread_1,NULL,thread_task1,NULL);
     pthread_create(&thread_2,NULL,thread_task2,NULL);
     sleep();

 #ifdef SIGNAL
     pthread_create(&thread_3,NULL,signalDiffMutex,NULL);
 #else
     pthread_create(&thread_3,NULL,broadcastDiffMutex,NULL);
 #endif

     pthread_join(thread_1,NULL);
     pthread_join(thread_2,NULL);
     pthread_join(thread_3,NULL);

     return ;

 }

使用broadcast的效果：

使用signal的效果

 分析：

1. 当使用broadcast方式时，因为两个线程都被唤醒了，且它们想要加的锁并没有竞争关系，因此它们是并发执行的，而不必像前一种情况中那样必须一前一后执行。
2. 当使用signal方式时，只被唤醒了一个线程，因此只有一个线程成功执行。