使用條件變量可以以原子方式阻塞線程,直到某個特定條件為真為止。條件變量始終與互斥鎖一起使用。
使用條件變量,線程可以以原子方式阻塞,直到滿足某個條件為止。對條件的測試是在互斥鎖(互斥)的保護下進行的。
如果條件為假,線程通常會基于條件變量阻塞,并以原子方式釋放等待條件變化的互斥鎖。如果另一個線程更改了條件,該線程可能會向相關(guān)的條件變量發(fā)出信號,從而使一個或多個等待的線程執(zhí)行以下操作:
在以下情況下,條件變量可用于在進程之間同步線程:
-
線程是在可以寫入的內(nèi)存中分配的
-
內(nèi)存由協(xié)作進程共享
調(diào)度策略可確定喚醒阻塞線程的方式。對于缺省值 SCHED_OTHER,將按優(yōu)先級順序喚醒線程。
必須設(shè)置和初始化條件變量的屬性,然后才能使用條件變量。表 4–4 列出了用于處理條件變量屬性的函數(shù)。
表 4–4 條件變量屬性
表 4–5 中顯示了定義條件變量的范圍時 Solaris 線程和 POSIX 線程之間的差異。
表 4–5 條件變量范圍比較
Solaris
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POSIX
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定義
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USYNC_PROCESS
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PTHREAD_PROCESS_SHARED
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用于同步該進程和其他進程中的線程
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USYNC_THREAD
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PTHREAD_PROCESS_PRIVATE
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用于僅同步該進程中的線程
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初始化條件變量屬性
使用 pthread_condattr_init(3C) 可以將與該對象相關(guān)聯(lián)的屬性初始化為其缺省值。在執(zhí)行過程中,線程系統(tǒng)會為每個屬性對象分配存儲空間。
pthread_condattr_init 語法
int pthread_condattr_init(pthread_condattr_t *cattr);
#include <pthread.h>
pthread_condattr_t cattr;
int ret;
/* initialize an attribute to default value */
ret = pthread_condattr_init(&cattr);
調(diào)用此函數(shù)時,pshared 屬性的缺省值為 PTHREAD_PROCESS_PRIVATE。pshared 的該值表示可以在進程內(nèi)使用已初始化的條件變量。
cattr 的數(shù)據(jù)類型為 opaque,其中包含一個由系統(tǒng)分配的屬性對象。cattr 范圍可能的值為 PTHREAD_PROCESS_PRIVATE 和 PTHREAD_PROCESS_SHARED。PTHREAD_PROCESS_PRIVATE 是缺省值。
條件變量屬性必須首先由 pthread_condattr_destroy(3C) 重新初始化后才能重用。pthread_condattr_init() 調(diào)用會返回指向類型為 opaque 的對象的指針。如果未銷毀該對象,則會導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。
pthread_condattr_init 返回值
pthread_condattr_init() 在成功完成之后會返回零。其他任何返回值都表示出現(xiàn)了錯誤。如果出現(xiàn)以下任一情況,該函數(shù)將失敗并返回對應(yīng)的值。
ENOMEM
描述:
分配的內(nèi)存不足,無法初始化線程屬性對象。
EINVAL
描述:
cattr 指定的值無效。
刪除條件變量屬性
使用 pthread_condattr_destroy(3C) 可以刪除存儲并使屬性對象無效。
pthread_condattr_destroy 語法
int pthread_condattr_destroy(pthread_condattr_t *cattr);
#include <pthread.h>
pthread_condattr_t cattr;
int ret;
/* destroy an attribute */
ret
= pthread_condattr_destroy(&cattr);
pthread_condattr_destroy 返回值
pthread_condattr_destroy() 在成功完成之后會返回零。其他任何返回值都表示出現(xiàn)了錯誤。如果出現(xiàn)以下情況,該函數(shù)將失敗并返回對應(yīng)的值。
EINVAL
描述:
cattr 指定的值無效。
設(shè)置條件變量的范圍
pthread_condattr_setpshared(3C) 可用來將條件變量的范圍設(shè)置為進程專用(進程內(nèi))或系統(tǒng)范圍內(nèi)(進程間)。
pthread_condattr_setpshared 語法
int pthread_condattr_setpshared(pthread_condattr_t *cattr,
int pshared);
#include <pthread.h>
pthread_condattr_t cattr;
int ret;
/* all processes */
ret = pthread_condattr_setpshared(&cattr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);
/* within a process */
ret = pthread_condattr_setpshared(&cattr, PTHREAD_PROCESS_PRIVATE);
如果 pshared 屬性在共享內(nèi)存中設(shè)置為 PTHREAD_PROCESS_SHARED,則其所創(chuàng)建的條件變量可以在多個進程中的線程之間共享。此行為與最初的 Solaris 線程實現(xiàn)中 mutex_init() 中的 USYNC_PROCESS 標(biāo)志等效。
如果互斥鎖的 pshared 屬性設(shè)置為 PTHREAD_PROCESS_PRIVATE,則僅有那些由同一個進程創(chuàng)建的線程才能夠處理該互斥鎖。PTHREAD_PROCESS_PRIVATE 是缺省值。PTHREAD_PROCESS_PRIVATE 所產(chǎn)生的行為與在最初的 Solaris 線程的 cond_init() 調(diào)用中使用 USYNC_THREAD 標(biāo)志相同。PTHREAD_PROCESS_PRIVATE 的行為與局部條件變量相同。PTHREAD_PROCESS_SHARED 的行為與全局條件變量等效。
pthread_condattr_setpshared 返回值
pthread_condattr_setpshared() 在成功完成之后會返回零。其他任何返回值都表示出現(xiàn)了錯誤。如果出現(xiàn)以下情況,該函數(shù)將失敗并返回對應(yīng)的值。
EINVAL
描述:
cattr 或 pshared 的值無效。
獲取條件變量的范圍
pthread_condattr_getpshared(3C) 可用來獲取屬性對象 cattr 的 pshared 的當(dāng)前值。
pthread_condattr_getpshared 語法
int pthread_condattr_getpshared(const pthread_condattr_t *cattr,
int *pshared);
#include <pthread.h>
pthread_condattr_t cattr;
int pshared;
int ret;
/* get pshared value of condition variable */
ret = pthread_condattr_getpshared(&cattr, &pshared);
屬性對象的值為 PTHREAD_PROCESS_SHARED 或 PTHREAD_PROCESS_PRIVATE。
pthread_condattr_getpshared 返回值
pthread_condattr_getpshared() 在成功完成之后會返回零。其他任何返回值都表示出現(xiàn)了錯誤。如果出現(xiàn)以下情況,該函數(shù)將失敗并返回對應(yīng)的值。
EINVAL
描述:
cattr 的值無效。