pthread condition使用

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本文总结pthread condition的推荐使用方法。

condition用于多线程之间同步。 涉及到的变量类型 pthread_cond_t，函数 pthread_cond_init、pthread_cond_destroy、 pthread_cond_wait、pthread_cond_timedwait、pthread_cond_signal、pthread_cond_broadcast。

这里推荐参考 条件变量的陷阱与思考。 使用c++类来阐述更方便一些，推荐使用condition的方式为：

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class ConditionCase
{
public:
    ConditionCase()
    {
        pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
        pthread_cond_init(&cond, NULL);
    }

    ~ConditionCase()
    {
        pthread_mutex_destroy(&mutex);
        pthread_cond_destroy(&cond);
    }

    // invoke in thread 1:
    void wait()
    {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        while (!signal)
        {
            pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
        }
        signal = false;
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }

    // invoke in thread 2:
    void wakeup()
    {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        signal = true;
        pthread_cond_signal(&cond);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
private:
    pthread_mutex_t  mutex;
    pthread_cond_t   cond;
    bool signal;
};

通常 pthread_cond_wait() 会unlock mutex，然后是线程1睡眠，让出CPU，等待其他线程对condition发送signal，但是也需要重新获取mutex才可以。 pthread_cond_signal 不会unlock mutex，因此 waiting thread需要等到 signalling thread发出 condition signal并且unlock mutex才能醒过来后继续执行。 流程为： 1) TH1 locks the mutex 2) TH1 unlocks the mutex (with pthread_cond) 3) TH2 locks the mutex 4) TH2 unlocks the mutex and sends the signal 5) TH1 gets the mutex back 6) TH1 unlocks the mutex

需要注意的是需要链接 libpthread，否则 pthread_cond_wait()不会阻塞等待，这是 glibc实现的愿意。参见Why does pthread_cond_wait() not block when not linked with "-lpthread"?

参考：
understanding of pthread_cond_wait() and pthread_cond_signal()