1. 条件变量介绍
条件变量是线程可用的一种同步机制，条件变量给多个线程提供了一个回合的场所，条件变量和互斥量一起使用，允许线程以无竞争的方式等待特定的条件发生。
条件变量本身是由互斥体保护的，线程在改变条件状态之前必须首先锁住互斥量，其他线程在获取互斥量之前就不会觉察到这种变化，因为互斥量必须锁定之后才改变条件。
条件变量总结:
条件变量要配合互斥锁使用。
条件变量支持单个唤醒和广播方式唤醒。
下面是视频监控的一个项目模型，摄像头的数据使用条件变量保护:
2. 条件变量相关接口函数
2.1 条件变量初始化与销毁
#include <pthread.h>int pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict cond,const pthread_condattr_t *restrict attr);用法示例示例:pthread_cond_t cond;pthread_cond_init(&cond, NULL);
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);成功返回0，否则返回错误码
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pthread_cond_init 用于初始化条件变量,最后使用完毕需要调用pthread_cond_destroy销毁。
2.2 条件变量等待与唤醒
#include<pthread.h>int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);int pthread_cond_signal (pthread_cond_t *cond);int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex);
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pthread_cond_broadcast 函数用于广播唤醒所有等待条件的休眠线程。
pthread_cond_signal函数按顺序唤醒一个休眠的线程。
pthread_cond_wait 函数阻塞方式等待条件成立。第二个参数填互斥锁指针。
总结:
pthread_cond_signal 函数一次性可以唤醒阻塞队列中的一个线程，pthread_cond_broadcast 函数一次性可以唤醒阻塞队列中的所有线程。
3. 案例代码: 条件变量使用案例
#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <string.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <dirent.h>#include <stdlib.h>#include <pthread.h>#include <semaphore.h>#include <signal.h>
pthread_cond_t cond;pthread_mutex_t mutex;/*线程工作函数--消费者*/void *thread_work_func(void *dev){ int i=(int)dev; printf("第%d个线程等待运行...\n",i);
//互斥锁上锁 pthread_mutex_lock(&mutex); printf("互斥锁上锁成功.%d \n",i); pthread_cond_wait(&cond,&mutex); //内部先解锁再加锁 pthread_mutex_unlock(&mutex); printf("第%d个线程开始运行...\n",i);}
//信号工作函数---生产者void signal_work_func(int sig){ printf("正在唤醒休眠的线程.\n"); pthread_mutex_lock(&mutex); pthread_cond_broadcast(&cond); //广播唤醒 //pthread_cond_signal (&cond); //唤醒单个休眠的线程 pthread_mutex_unlock(&mutex);}
int main(int argc,char **argv){ //注册要捕获的信号 signal(SIGINT,signal_work_func);
//初始化条件变量 pthread_cond_init(&cond,NULL); //初始化互斥锁 pthread_mutex_init(&mutex,NULL); /*创建子线程*/ pthread_t thread_id; int i; for(i=0;i<10;i++) { if(pthread_create(&thread_id,NULL,thread_work_func,(void*)i)!=0) { printf("子线程%d创建失败.\n",i); return -1; } //设置线程的分离属性 pthread_detach(thread_id); sleep(1); }
while(1) {
}
//销毁条件变量 pthread_cond_destroy(&cond); //销毁互斥锁 pthread_mutex_destroy(&mutex);
return 0;}
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