linux-线程条件变量(cond)
概述
与互斥锁不同，条件变量是用来等待而不是用来上锁的。条件变量用来自动阻塞一个线程，直到某特殊情况发生为止。通常条件变量和互斥锁同时使用 。
条件变量使我们可以睡眠等待某种条件出现。条件变量是利用线程间共享的全局变量进行同步的一种机制，主要包括两个动作：
1.一个线程等待"条件变量的条件成立"而挂起；
2.另一个线程使 “条件成立”（给出条件成立信号）
想象一种情况，我创建一个线程去执行下雨收衣服的工作，但是大多数时候天气都是晴天，只有下雨天这个线程才会去工作，那么我就需要这个线程睡眠，不要浪费CPU 资源，等下雨时我再叫醒它起来工作就行了，线程条件变量就是扮演这样一个角色。
条件的检测是在互斥锁的保护下进行的。线程在改变条件状态之前必须首先锁住互斥量。如果一个条件为假，一个线程自动阻塞，并释放等待状态改变的互斥锁。如果另一个线程改变了条件，它发信号给关联的条件变量，唤醒一个或多个等待它的线程，重新获得互斥锁，重新评价条件。如果两进程共享可读写的内存，条件变量 可以被用来实现这两进程间的线程同步。
在 linux 的 pthread 中使用条件变量的类型为:pthread_cond_t 表示一个条件变量
typedef union{struct __pthread_mutex_s __data ;char __size [ __SIZEOF_PTHREAD_MUTEX_T ];long int __align ;} pthread_mutex_t ;
对线程条件变量的操作可以有
1.初始化条件变量
2.销毁条件变量
3.等待条件变量(线程睡眠)
4.唤醒等待条件变量的线程
初始化条件变量
动态初始化(pthread_cond_init)
头文件：
#include <pthread.h> 函数原型：
int pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict cond,const pthread_condattr_t *restrict attr); 作用：
初始化线程条件变量 cond
参数含义：
cond:线程条件变量
attr:线程条件变量的属性，为空表示默认属性
返回值：
成功返回 0,
失败返回错误号
静态初始化
在 linux 中使用静态存储区中的 PTHREAD_COND_INITIALIZER 就可以对条件变量完成静
态初始化
/* Conditional variable handling. */#define PTHREAD_COND_INITIALIZER { { { 0 }, { 0 }, { 0 , 0 }, { 0 , 0 }, 0 , 0 , { 0 , 0 } } }
如下：
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;销毁条件变量(pthread_cond_destroy)
头文件：
#include <pthread.h> 函数原型：
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond); 作用：
销毁线程条件变量 cond
参数含义：
cond: 线程条件变量
返回值：
成功返回 0,
失败返回错误号
等待一个条件变量(线程睡眠)
阻塞等待(pthread_cond_wait)
头文件：
#include <pthread.h> 函数原型：
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond,pthread_mutex_t *restrict mutex); 作用：
阻塞等待条件变量 cond 的值，线程进入睡眠状态并解锁，直到被条件变量唤醒
参数含义：
cond:线程条件变量
mutex:互斥锁
返回值：
成功返回 0,
失败返回错误号
备注：
1.因为条件变量本身是一个“共享资源”,为了避免竞争，需要一个线程互斥锁来保护 它
2.在 pthread_cond_wait/pthread_cond_timewait 需要把锁住的互斥锁传入函数,在函数内部实现的时候,线程让出 CPU(休眠)前,释放传入的互斥锁,然后再休眠
3.休眠到直到条件发生(被唤醒),被唤醒的时候,再次重新锁住传入的锁（不会带锁休眠），也就是说线程在睡眠的时候会解锁，在被唤醒时会去获取锁
限时等待(pthread_cond_timedwait)
头文件：
#include <pthread.h>函数原型：
int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *restrict cond,pthread_mutex_t *restrict mutex,const struct timespec *restrict abstime); 作用：
限时等待条件变量 cond 的值，线程进入睡眠状态并解锁，直到被条件变量唤醒或到达绝对时间 abstime
参数含义：
cond:线程条件变量
mutex:互斥锁
abstime: 是一个绝对时间(当前时间+等待时间)，表示超过这个时间将直接返回
返回值：
成功返回 0,
失败返回错误号
唤醒等待条件变量的线程
唤醒所有等待该条件变量的线程(pthread_cond_broadcast)
头文件：
#include <pthread.h> 函数原型：
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond); 作用：
唤醒所有等待条件变量 cond 的线程
参数含义：
cond:线程条件变量
返回值：
成功返回 0,
失败返回错误号
唤醒一个等待该条件变量的线程(pthread_cond_signal)
头文件：
#include <pthread.h> 函数原型：
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond); 作用：
激活一个等待该条件 cond 的线程，存在多个等待线程时按入队顺序激活其中一个；
参数含义：
cond:线程条件变量
返回值：
成功返回 0,
失败返回错误号
备注：
在生产者消费者模型中，如果生产者一次性可以产出多个任务，那么用 pthread_cond_broadcast 好一点，如果溢出只产生一个任务，那么使用pthread_cond_signal 好一点
使用示例
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
static pthread_t thread1;
static pthread_t thread2;//静态初始化
static pthread_mutex_t lock=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
static pthread_cond_t cond=PTHREAD_COND_INITIALIZER;
void *function1()
{while(1){pthread_mutex_lock(&lock);printf("===== 线程 1 进入睡眠 ====\n");pthread_cond_wait(&cond,&lock);printf("==== 线程 1 唤醒 ====\n");pthread_mutex_unlock(&lock);}
}void *function2()
{while(1){pthread_mutex_lock(&lock);printf("===== 线程 2 进入睡眠 ====\n");pthread_cond_wait(&cond,&lock);printf("==== 线程 2 唤醒 ====\n");pthread_mutex_unlock(&lock);}
}int main()
{int i=0;if(-1==pthread_create(&thread1,NULL,function1,NULL)){printf("thread_create1 fail!\n");pthread_detach(thread1);}if(-1==pthread_create(&thread2,NULL,function2,NULL)){printf("thread_create fail!\n");pthread_detach(thread1);}while(1){sleep(2);i++;printf("\n 第%d 次唤醒\n",i);pthread_mutex_lock(&lock);if(-1==pthread_cond_signal(&cond)){printf("pthread_cond_broadcast error!\n");}pthread_mutex_unlock(&lock);}return 0;
}