Question

所以我已经搜索了堆栈溢出和其他资源的高低，但我无法理解有关上述功能的一些事情。具体地，

1）当pthread_cond_timedwait（）因计时器值用完而返回时，它如何自动重新获取互斥锁。互斥锁可能会被锁定在别处。例如，在生产者 - 消费者队列中，消费者可能正在使用timedwait（）变体进行等待。从我读过的解释来看，当线程唤醒时，似乎会自动重新获取互斥锁。这让我感到困惑？或者是它会在计时器用完后唤醒，然后检查谓词并再次锁定。这没有意义吗？

2）当一堆线程获得了一个互斥体并且现在都在等待一个简单的pthread_cond_wait（）时，如果另一个线程发出pthread_cond_broadcast（）会发生什么。将每个线程（由调度程序确定）逐个唤醒，按顺序获取互斥锁，然后每个线程都继续执行？或者只会唤醒整个线程列表中的一个线程。我假设使用pthread_cond_signal（）也可以使用后两种行为。此外，如果前面的方法是正确的行为，那么我们可以假设其他一些线程可能最终在其他地方调用变量wait（）。那么那会将所有这些其他等待线程重新置于阻塞状态并等待信号。或者他们每个人都会继续醒来并逐一取得进步？

Answer 1

（1） pthread_cond_timedwait（）

简短（浅）解释它是如何工作的。

1）在调用函数之前，应锁定与pthread_cond_timewait（）关联的互斥锁。这是你的责任。否则，函数行为未定义。

2）当程序将其控件转移到函数时，函数ATOMICALLY释放相关的互斥锁，使其他线程有机会获取它。等待时，互斥锁将解锁。解锁它是功能的责任。如果函数实现无法执行，则只有一个线程处理相关的互斥锁。

3）当函数返回时，无论是由于超时还是由于接收到信号，函数ATOMICALLY都会锁定互斥锁。锁定互斥锁是功能的责任。

4）现在你应该再次解锁互斥锁。

解释中的“原子”一词意味着函数本身是线程安全的。

（2） pthread_cond_broadcast（）

使用pthread_cond_broadcast（）进行信号传递会导致所有等待的线程被唤醒并逐个开始处理。使用pthread_cond_signal（）发送信号只会唤醒一个线程。要“感觉”这个概念，您可以使用以下代码来说明这个想法。用pthread_cond_brodcast替换pthread_cons_signal。考虑到当使用pthread_cons_signal时程序永远不会终止：只有一个服务员线程获取信号并从等待循环中逃脱。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
int value = 0;

void* waiter(void* arg)
{
  int* tid = (int*)arg;

  printf("waiter started %d\n", *tid);

  pthread_mutex_lock(&mutex);
  while(value == 0)
  {
    pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
  }
  sleep(10);
  printf("waiter %d releases\n", *tid);
  pthread_mutex_unlock(&mutex);

}

void* notifier(void* arg)
{
  sleep(2);
  pthread_mutex_lock(&mutex);
  value = 1;
  //pthread_cond_broadcast(&cond);
  pthread_cond_signal(&cond);
  pthread_mutex_unlock(&mutex);
}

int main(void)
{
  pthread_t w1; // waiter
  int tid1=1;
  pthread_t w2; // waiter
  int tid2=2;
  pthread_t n1; // notifier

  pthread_create(&w1, NULL, waiter, &tid1);
  pthread_create(&w2, NULL, waiter, &tid2);
  pthread_create(&n1, NULL, notifier, NULL);

  pthread_join(w1, NULL);
  pthread_join(w2, NULL);
  pthread_join(n1, NULL);
  return 0;
}

Answer 2

如果pthread_cond_timedwait()由于超时到期而返回，它将在返回之前重新获取互斥锁。这可能意味着它必须等待互斥锁解锁，如果它在那时被另一个线程锁定。从本质上讲，它的行为就像在返回之前调用pthread_mutex_lock()一样。

当调用pthread_cond_broadcast()时，所有等待的线程都将被唤醒，这意味着它们都会尝试获取互斥锁并返回。当然，互斥锁会对此进行序列化，因此它们只能一次返回一次。在此之后发生的事情并不重要 - 这些线程一旦获得互斥锁，就会最终从pthread_cond_wait()调用返回。另一个调用pthread_cond_wait()的线程不会影响这一点。

pthread_cond_timedwait（）＆amp; pthread_cond_broadcast（）解释道

2 个答案: