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linux条件变量使用和与信号量的区别

2020-01-08 23:12 1181 查看

近来在项目中用到条件变量和信号量做同步时,这一块一直都有了解,但也一直没有总结,这次总结一下,给大家提供点参考,也给自己留点纪念。

首先,关于信号量和条件变量的概念可以自行查看APUE,我这直接把APUE中的代码拿过来对比;

条件变量的使用:

#include <pthread.h>

struct msg {
struct msg *m_next;
/* ... more stuff here ... */
};
struct msg *workq;
pthread_cond_t qready = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_mutex_t qlock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void
process_msg(void)
{
struct msg *mp;

for (;;) {
pthread_mutex_lock(&qlock);
while (workq == NULL)
pthread_cond_wait(&qready, &qlock);
mp = workq;
workq = mp->m_next;
pthread_mutex_unlock(&qlock);
/* now process the message mp */
}
}

void
enqueue_msg(struct msg *mp)
{
pthread_mutex_lock(&qlock);
mp->m_next = workq;
workq = mp;
pthread_mutex_unlock(&qlock);
pthread_cond_signal(&qready);
}

其中最后在调用也可以按照下面格式调用,两种各有优劣,具体可以参考:https://www.geek-share.com/detail/2692128380.html

pthread_mutex_lock(&qlock);
mp->m_next = workq;
workq = mp;
pthread_cond_signal
pthread_mutex_unlock

条件变量和信号量的区别:

(1)使用条件变量可以一次唤醒所有等待者,而这个信号量没有的功能,感觉是最大区别。

(2)信号量是有一个值(状态的),而条件变量是没有的,没有地方记录唤醒(发送信号)过多少次,也没有地方记录唤醒线程(wait返回)过多少次。从实现上来说一个信号量可以是用mutex + counter + condition variable实现的。因为信号量有一个状态,如果想精准的同步,那么信号量可能会有特殊的地方。信号量可以解决条件变量中存在的唤醒丢失问题。

(3)在Posix.1基本原理一文声称,有了互斥锁和条件变量还提供信号量的原因是:“本标准提供信号量的而主要目的是提供一种进程间同步的方式;这些进程可能共享也可能不共享内存区。互斥锁和条件变量是作为线程间的同步机制说明的;这些线程总是共享(某个)内存区。这两者都是已广泛使用了多年的同步方式。每组原语都特别适合于特定的问题”。尽管信号量的意图在于进程间同步,互斥锁和条件变量的意图在于线程间同步,但是信号量也可用于线程间,互斥锁和条件变量也可用于进程间。应当根据实际的情况进行决定。信号量最有用的场景是用以指明可用资源的数量。

经典的一句话:

互斥量是信号量的一种特例,互斥量的本质是一把锁。A mutex is basically a lock that we set (lock) before accessing a shared resource and release (unlock) when we're done

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