2. 條件變量

條件變量(cond)是在多線程程序中用來實現(xiàn)"等待--》喚醒"邏輯常用的方法。條件變量利用線程間共享的全局變量進行同步的一種機制启盛，主要包括兩個動作：一個線程等待"條件變量的條件成立"而掛起蹦掐；另一個線程使“條件成立”。為了防止競爭僵闯，條件變量的使用總是和一個互斥鎖結(jié)合在一起卧抗。線程在改變條件狀態(tài)前必須首先鎖住互斥量，函數(shù)pthread_cond_wait把自己放到等待條件的線程列表上鳖粟，然后對互斥鎖解鎖(這兩個操作是原子操作)社裆。在函數(shù)返回時，互斥量再次被鎖住向图。

那為什么有互斥鎖泳秀，還需要條件變量？

因為：互斥鎖和條件變量所解決的张漂，是不同的問題晶默，不同的場景。

互斥鎖解決的是在 shared memory space 模型下航攒，多個線程對同一個全局變量的訪問的競爭問題磺陡。由于寫操作的非原子性（從內(nèi)存中讀進寄存器，修改漠畜，如果其他線程完成了對這個變量的修改币他，則舊的修改就被覆蓋，等等問題）憔狞，必須保證同一時間只有一個線程在進行寫操作蝴悉。這就涉及到了互斥鎖，將臨界區(qū)的操作鎖起來瘾敢，保證只有一個線程在進行操作拍冠。多個線程在等待同一把鎖的時候尿这，按照 FIFO 組織隊列，當鎖被釋放時庆杜，隊頭線程獲得鎖（由操作系統(tǒng)管理射众，具體不表）。沒有獲得鎖的線程繼續(xù)被 block晃财，換言之叨橱，它們是因為沒有獲得鎖而被 block。

假如我們沒有“條件變量”這個概念断盛，如果一個線程要等待某個“自定義的條件”滿足而繼續(xù)執(zhí)行罗洗，而這個條件只能由另一個線程來滿足，比如 T1不斷給一個全局變量 x +1钢猛， T2檢測到x 大于100時伙菜，將x 置0，如果我們沒有條件變量命迈，則只通過互斥鎖則可以有如下實現(xiàn):

/* 
 * Assume we have global variables:
 * int iCount == 0;
 * pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
 */

//thread 1:

while(true)
{
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    iCount++;
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
}


//thread 2:
while(true)
{
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    if(iCount >= 100)
    {
        iCount = 0;
    }
    pthread_mutex_unlock(&mutex);

}

這種實現(xiàn)下仇让，就算 lock 空閑，thread2需要不斷重復<加鎖躺翻，判斷丧叽，解鎖>這個流程，會給系統(tǒng)帶來不必要的開銷公你。有沒有一種辦法讓 thread2先被 block踊淳，等條件滿足的時候再喚醒 thread2？這樣 thread2 就不用不斷進行重復的加解鎖操作了陕靠？這就要用到條件變量了：

//thread1 :
while(true)
{
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    iCount++;
    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    pthread_mutex_lock(&mutex);
    if(iCount >= 100)
    {
        pthread_cond_signal(&cond);
    }
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
}

//thread2:
while(1)
{
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    while(iCount < 100)
    {
        pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
    }
    printf("iCount >= 100\r\n");
    iCount = 0;
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
}

需要注意的是迂尝，條件變量需要配合互斥鎖來使用：
為什么要與pthread_mutex 一起使用呢？ 這是為了應(yīng)對 線程1在調(diào)用pthread_cond_wait()但線程1還沒有進入wait cond的狀態(tài)的時候剪芥，此時線程2調(diào)用了 cond_singal 的情況垄开。 如果不用mutex鎖的話，這個cond_singal就丟失了税肪。加了鎖的情況是溉躲，線程2必須等到 mutex 被釋放（也就是 pthread_cod_wait() 釋放鎖并進入wait_cond狀態(tài) ，此時線程2上鎖） 的時候才能調(diào)用cond_singal.

簡而言之就是益兄，在thread 1 call pthread_cond_wait() 的時刻到 thread 1真正進入 wait 狀態(tài)時锻梳，是存在著時間差的。如果在這段時間差內(nèi) thread2 調(diào)用了 pthread_cond_signal() 那這個 signal 信號就丟失了净捅。給 wait 加鎖可以防止同時有另一個線程在 signal疑枯。

（好像還有其他原因，有空補蛔六。）