Linux条件变量(Condition Variables)是一种同步机制,用于协调多个线程之间的操作。它们允许线程等待某个条件成立,或者通知其他线程某个条件已经成立。条件变量通常与互斥锁(Mutex)一起使用,以确保线程安全。
条件变量:是一种线程同步机制,允许线程等待某个条件成立,或者通知其他线程某个条件已经成立。
互斥锁(Mutex):用于保护共享数据,确保同一时间只有一个线程可以访问这些数据。
Linux下的条件变量主要有两种类型:
以下是一个简单的使用POSIX条件变量的示例,模拟生产者-消费者问题:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#define BUFFER_SIZE 10
int buffer[BUFFER_SIZE];
int count = 0;
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond_full = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond_empty = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
void* producer(void* arg) {
for (int i = 0; i < 20; ++i) {
pthread_mutex_lock(&mutex);
while (count == BUFFER_SIZE) {
pthread_cond_wait(&cond_full, &mutex);
}
buffer[count++] = i;
printf("Produced: %d\n", i);
pthread_cond_signal(&cond_empty);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
return NULL;
}
void* consumer(void* arg) {
for (int i = 0; i < 20; ++i) {
pthread_mutex_lock(&mutex);
while (count == 0) {
pthread_cond_wait(&cond_empty, &mutex);
}
int item = buffer[--count];
printf("Consumed: %d\n", item);
pthread_cond_signal(&cond_full);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
return NULL;
}
int main() {
pthread_t producer_thread, consumer_thread;
pthread_create(&producer_thread, NULL, producer, NULL);
pthread_create(&consumer_thread, NULL, consumer, NULL);
pthread_join(producer_thread, NULL);
pthread_join(consumer_thread, NULL);
return 0;
}
问题1:死锁
pthread_cond_wait
时,互斥锁会被自动释放,并在唤醒后重新获取锁。问题2:虚假唤醒
while (condition_not_met) {
pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
}
通过以上方法,可以有效避免常见的条件变量使用问题,确保线程安全和程序的正确性。
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