条件变量的结构为pthread_cond_t,函数pthread_cond_init()被用来初始化一个条件变量。它的原型为:
int pthread_cond_init __P ((pthread_cond_t *__cond,__const pthread_condattr_t *__cond_attr));
其中cond是一个指向结构pthread_cond_t的指针,cond_attr是一个指向结构pthread_condattr_t的指针。结构 pthread_condattr_t是条件变量的属性结构,和互斥锁一样我们可以用它来设置条件变量是进程内可用还是进程间可用,默认值是 PTHREAD_ PROCESS_PRIVATE,即此条件变量被同一进程内的各个线程使用。注意初始化条件变量只有未被使用时才能重新初始化或被释放。
在pthread中,条件变量是一个pthread_cond_t类型的变量,条件变量使用下面两个函数:
pthread_cond_wait函数用于阻塞,线程可以被函数pthread_cond_signal和函数 pthread_cond_broadcast唤醒,但是要注意的是,条件变量只是起阻塞和唤醒线程的作用,具体的判断条件还需用户给出,例如一个变量是否为0等等,这一点我们从后面的例子中可以看到。线程被唤醒后,它将重新检查判断条件是否满足,如果还不满足,一般说来线程应该仍阻塞在这里,被等待被下一次唤醒。这个过程一般用while语句实现。
另一个用来阻塞线程的函数是pthread_cond_timedwait()它比函数pthread_cond_wait()多了一个时间参数,经历abstime段时间后,即使条件变量不满足,阻塞也被解除。
函数pthread_cond_signal()用来释放被阻塞在条件变量cond上的一个线程。
函数pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond)用来唤醒所有被阻塞在条件变量cond上的线程。这些线程被唤醒后将再次竞争相应的互斥锁,所以必须小心使用这个函数。
下面是使用函数pthread_cond_wait()和函数pthread_cond_signal()的一个简单的例子:
pthread_mutex_t count_lock;
pthread_cond_t count_nonzero;
unsigned count;
pthread_mutex_lock (&count_lock);
while(count==0)
pthread_cond_wait( &count_nonzero, &count_lock);
count=count -1;
pthread_mutex_unlock (&count_lock);
}
increment_count(){
pthread_mutex_lock(&count_lock);
if(count==0)
pthread_cond_signal(&count_nonzero);
count=count+1;
pthread_mutex_unlock(&count_lock);
}
count值为0时, decrement函数在pthread_cond_wait处被阻塞,并打开互斥锁count_lock。此时,当调用到函数 increment_count时,pthread_cond_signal()函数改变条件变量,告知decrement_count()停止阻塞。