Linux下条件变量和信号量分别是啥意思

发布时间：2023-09-02 10:35:09 所属栏目：Linux 来源：未知

导读： 　　在实际应用中，我们有时候会遇到“Linux下条件变量和信号量分别是什么意思”这样的问题，我们该怎样来处理呢？下文给大家介绍了解决方法，希望这篇“Linux下条件变量和

　　在实际应用中，我们有时候会遇到“Linux下条件变量和信号量分别是什么意思”这样的问题，我们该怎样来处理呢？下文给大家介绍了解决方法，希望这篇“Linux下条件变量和信号量分别是什么意思”文章能帮助大家解决问题。

　　区别：1、使用条件变量可以一次唤醒所有等待者，而信号量不能唤醒；2、信号量始终有一个值（状态），而条件变量是没有值的，没有地方记录发送信号的次数，也没有地方记录wait返回的次数；3、信号量的意图在于进程间同步，条件变量意图在于线程间同步。

　　本教程操作环境：linux5.9.8系统、Dell G3电脑。

　　条件变量

　　条件变量（cond）使在多线程程序中用来实现“等待--->唤醒”逻辑常用的方法，是进程间同步的一种机制。条件变量用来阻塞一个线程，直到条件满足被触发为止，通常情况下条件变量和互斥量同时使用。

　　一般条件变量有两个状态：

　　（1）一个/多个线程为等待“条件变量的条件成立“而挂起；

　　（2）另一个线程在“条件变量条件成立时”通知其他线程。

　　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);

　　}

　　当然,在触发条件变量时也可以用以下代码,两种方式各有优劣

　　void

　　enqueue_msg(struct msg *mp)

　　{

　　    pthread_mutex_lock(&qlock);

　　    mp->m_next = workq;

　　    workq = mp;

　　    pthread_cond_signal(&qready);

　　    pthread_mutex_unlock(&qlock);

　　}

　　信号量

　　信号量是一种特殊的变量，访问具有原子性。

　　只允许对它进行两个操作：

　　（1）等待信号量

　　当信号量值为0时，程序等待；当信号量值大于0时，信号量减1，程序继续运行。

　　（2）发送信号量

　　将信号量值加1。

　　说明：Linux提供了一组信号量API，声明在头文件sys/sem.h中。

　　linux 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）信号量始终有一个值（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）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。

（编辑：三明站长网）

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