【C/C++多線程編程之八】pthread條件變數

多線程編程之條件變數
     Pthread是 POSIX threads 的簡稱，是POSIX的線程標準。        互斥機制，包括互斥量【C/C++多線程編程之六】pthread互斥量，訊號量【C/C++多線程編程之七】pthread訊號量，互斥能很好的處理共用資源訪問的協調問題，是多線程同步必不可少的機制。互斥機制也有其缺陷，當線程在等待共用資源滿足某個條件，互斥機制下，必須不斷地加鎖和解鎖，其間查詢共用資源是否滿足條件，這將帶來巨大的消耗。        此時，需要新的機制來解決這個問題。
       1.條件變數機制：
        條件變數機制彌補了互斥機制的缺陷，允許一個線程向另一個線程發送訊號（這意味著共用資源某種條件滿足時，可以通過某個線程發訊號的方式通知等待的線程），允許阻塞等待線程（當線程等待共用資源某個條件時，可讓該線程阻塞，等待其他線程發送訊號通知）。        條件變數機制在處理等待共用資源滿足某個條件問題時，具有非常高的效率，且空間消耗相比互斥機制也有優勢。            2.條件變數與互斥量：
       條件變數機制，所有等待一個條件變數的線程會形成一個隊列，這個隊列顯然是全域的共用隊列。當線程進入等待狀態，將線程添加到隊列就需要使用互斥量，防止多個線程同時使用pthread_cond_wait，在調用pthread_cond_wait前加鎖互斥量，進入阻塞前解鎖互斥量。這也解釋了pthread_cond_wait函數參數需要互斥量。
        3.條件變數基本函數：         #include <semaphore.h>初始化條件變數：        intpthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, pthread_condattr_t *cond_attr) ;        該函數第一個參數為條件變數指標，第二個參數為條件變數屬性指標（一般設為NULL）。該函數按照條件變數屬性對條件變數進程初始化。無條件等待：        intpthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex);        該函數第一個參數為條件變數指標，第二個為互斥量指標。該函數調用前，需本線程加鎖互斥量，加鎖狀態的時間內函數完成線程加入等待隊列操作 ，線程進入等待前函數解鎖互斥量。在滿足條件離開pthread_cond_wait函數之前重新獲得互斥量並加鎖，因此，本線程之後需要再次解鎖互斥量。通知一個線程：        intpthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);        該函數的參數為條件變數指標。該函數向隊列第一個等待線程發送訊號，解除這個線程的阻塞狀態。通知所有線程：        intpthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);        該函數的參數為條件變數指標。該函數想隊列所有等待線程發送訊號，解除這些線程的阻塞狀態。銷毀條件變數：        intpthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);        該函數銷毀條件變數。
        4.牛刀小試：
         共用資源i，線程1對i進行無限加1操作，並輸出所有非5倍數的i值。當i的值為5的倍數時，通過條件變數機制，通知線程2，線程2輸出此時的i值。