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一点关于pthread_cond_t条件锁的思考以及实验

APUE上,关于条件锁。其中有这么几条总结:

1。使用条件锁前必须先锁住对应的互斥锁。

2。条件锁进入阻塞(pthread_cond_wait)时自动解开对应互斥锁,而一旦跳出阻塞立即再次取得互斥锁,而这两个操作都是原子操作。

好,现在考虑到这一点,假如有如下函数:

根据前面两条规则,我们可以知道,如果多个线程同时调用这个函数,当一个线程取得同步锁之后,其他线程就会阻塞在pthread_mutex_lock函数,而当那个取得锁的线程执行到pthread_cond_wait并阻塞之后,在从这个函数返回(条件满足)之前,会释放掉锁,所以其他线程也能一个一个都执行到pthread_cond_wait这里阻塞。这时就有多个线程阻塞在这里了。

假设这时候在另外某个线程条件被满足,并发出了pthread_cond_signal,那么这么多阻塞的线程会不会全部一下就都被解开了呢?

答案是否。

因为根据第二条规则,从阻塞的函数返回并尝试再次锁住互斥锁,这是一个原子操作。也就是说,第一个成功解套的线程会再次锁上互斥锁,而其他线程这时候要想跳出阻塞状态就不可能了,因为他们无法取得互斥锁,只能继续等待(根据我的测试是等待下一次pthread_cond_singal。

(以上是错误的,后来发现,原来pthread_cond_signal本来就只会唤醒一个条件锁,而实验证明,唤醒的顺序跟阻塞在条件锁的顺序相同)

现在看以下代码:

最后的输出是:

new thread:3085007776

线程3085007776进入等待状态

new thread:3076615072

线程3076615072进入等待状态

new thread:3068222368

线程3068222368进入等待状态

new thread:3059829664

线程3059829664进入等待状态

release signal

已经解开3085007776

release signal

已经解开3076615072
一切正常,每次pthread_cond_signal就能放掉一个线程。那么为了验证前面我的分析是正确的,加入在执行pthread_cond_signal的时候,阻塞在对应条件锁的pthread_cond_wait处的线程的互斥锁全都是被锁住的,还会有线程能成功解套么?看以下代码:

注意带注释的地方,在执行pthread_cond_signal之前,我又把互斥锁锁住了。之所以这里敢这么写,是因为其他几个子线程最后卡在pthread_cond_wait的时候都会把锁给释放掉的,所以我能在主线程里取得互斥锁。这样的话,其他子线程接到条件满足的信号后还会从等待中跳出来吗?运行结果如下:

new thread:3085290400

线程3085290400进入等待状态

new thread:3076897696

线程3076897696进入等待状态

new thread:3068504992

线程3068504992进入等待状态

new thread:3060112288

线程3060112288进入等待状态

release signal

release signal

Oh,No,果然,没有一个线程跑出来。事实上,如果不是这么改,而是让每个线程在run函数最后不释放互斥锁,最后只会有第一个跑出来的线程解套成功。所以,从目前来看,我的分析应该是正确的。

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