Unix环境高级编程-学习-10-多线程之条件变量(补充)

目录

一、多线程相关文章链接

二、函数介绍

1、pthread_cond_destroy

(1)声明

(2)作用

(3)参数

(4)返回值

(5)注意点

(6)宏​​​​

2、pthread_cond_wait

(1)声明

(2)作用

(3)参数

(4)返回值

(5)注意点

(6)宏​​​​

3、pthread_cond_timedwait

(1)声明

(2)作用

(3)参数

(4)返回值

(5)注意点

(6)宏​​​​

4、pthread_condattr_init

(1)声明

(2)作用

(3)参数

(4)返回值

(5)注意点

(6)宏​​​​

5、pthread_condattr_destroy

(1)声明

(2)作用

(3)参数

(4)返回值

(5)注意点

(6)宏​​​​

6、pthread_condattr_getpshared

(1)声明

(2)作用

(3)参数

(4)返回值

(5)注意点

(6)宏​​​​

7、pthread_condattr_setpshared

(1)声明

(2)作用

(3)参数

(4)返回值

(5)注意点

(6)宏​​​​

8、pthread_condattr_getclock

(1)声明

(2)作用

(3)参数

(4)返回值

(5)注意点

(6)宏​​​​

9、pthread_condattr_setclock

(1)声明

(2)作用

(3)参数

(4)返回值

(5)注意点

(6)宏​​​​

10、pthread_cond_signal

(1)声明

(2)作用

(3)参数

(4)返回值

(5)注意点

(6)宏​​​​

11、pthread_cond_signal

(1)声明

(2)作用

(3)参数

(4)返回值

(5)注意点

(6)宏​​​​

12、pthread_cond_broadcast

(1)声明

(2)作用

(3)参数

(4)返回值

(5)注意点

(6)宏​​​​


一、多线程相关文章链接

1、《Unix环境高级编程-学习-06-多线程之创建、销毁、属性获取和设置

2、《Unix环境高级编程-学习-07-多线程之互斥锁

3、《Unix环境高级编程-学习-08-多线程之自旋锁与屏障

4、《Unix环境高级编程-学习-09-多线程之读写锁与条件变量

二、函数介绍

1、pthread_cond_destroy

(1)声明

cpp 复制代码
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *__cond);

(2)作用

销毁条件变量。

(3)参数

|--------|-------|
| 参数名 | 描述 |
| __cond | 条件变量。 |

(4)返回值

|----|--------|
| 名称 | 描述 |
| 成功 | 返回0。 |
| 失败 | 返回错误码。 |

(5)注意点

1、只有 cond 本身可用于执行同步。 在对 pthread_cond_wait()、pthread_cond_timedwait()、pthread_cond_signal()、pthread_cond_broadcast() 和 pthread_cond_destroy() 的调用中引用 cond 副本的结果是未定义的。

2、尝试去销毁一个已经上锁的条件变量,结果是未定义的。

(6)宏​​​​

|-------|--------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 名称 | 描述 |
| EBUSY | 该实现检测到在引用 cond 引用的对象时(例如,在另一个线程的 pthread_cond_wait() 或 pthread_cond_timedwait() 中使用该对象时)试图破坏该对象。 |

2、pthread_cond_wait

(1)声明

cpp 复制代码
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *__restrict__ __cond, pthread_mutex_t *__restrict__ __mutex);

(2)作用

等待条件变量。

(3)参数

|---------|-------|
| 参数名 | 描述 |
| __cond | 条件变量。 |
| __mutex | 互斥锁。 |

(4)返回值

|----|--------|
| 名称 | 描述 |
| 成功 | 返回0。 |
| 失败 | 返回错误码。 |

(5)注意点

1、由于 pthread_cond_timedwait或 pthread_cond_wait的返回并不意味着此谓词的值是真是假,因此应在返回时重新评估谓词。

2、对同一条件变量的并发 pthread_cond_timedwait或 pthread_cond_wait操作使用多个互斥锁的效果尚未定义;也就是说,条件变量需要和互斥锁一一对应。

3、条件等待(无论是否定时)都是取消点。当线程的可取消启用状态设置为PTHREAD_CANCEL_DEFERRED时,在条件等待期间对取消请求执行操作的副作用是,在调用第一个取消清理处理程序之前,将(实际上)重新获取互斥锁。其效果就好像线程被解锁,允许执行直到从调用返回到 pthread_cond_timedwait() 或 pthread_cond_wait(),但此时注意到取消请求,而不是返回给 pthread_cond_timedwait() 或 pthread_cond_wait() 的调用方,而是开始线程取消活动, 其中包括调用取消清理处理程序。

4、在对 pthread_cond_timedwait() 或 pthread_cond_wait() 的调用中被阻止时,被取消的线程,如果条件变量上有其他线程被阻塞,则该线程不会消耗任何可能同时指向条件变量的条件信号。

(6)宏​​​​

|--------|------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 名称 | 描述 |
| EINVAL | 1、cond,mutex,abstime指定的值无效。 2、为同一条件变量的并发 pthread_cond_timedwait() 或 pthread_cond_wait() 操作提供了不同的互斥锁。 |
| EPERM | 在调用时,互斥锁不归当前线程所有。 |

3、pthread_cond_timedwait

(1)声明

cpp 复制代码
int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *__restrict__ __cond, pthread_mutex_t *__restrict__ __mutex, const struct timespec *__restrict__ __abstime);

(2)作用

条件变量等待,指定时间内未被唤醒函数返回。

(3)参数

|-----------|-------|
| 参数名 | 描述 |
| __cond | 条件变量。 |
| __mutex | 互斥锁。 |
| __abstime | 绝对时间。 |

(4)返回值

|----|--------|
| 名称 | 描述 |
| 成功 | 返回0。 |
| 失败 | 返回错误码。 |

(5)注意点

1、由于 pthread_cond_timedwait或 pthread_cond_wait的返回并不意味着此谓词的值是真是假,因此应在返回时重新评估谓词。

2、对同一条件变量的并发 pthread_cond_timedwait或 pthread_cond_wait操作使用多个互斥锁的效果尚未定义;也就是说,条件变量需要和互斥锁一一对应。

3、条件等待(无论是否定时)都是取消点。当线程的可取消启用状态设置为PTHREAD_CANCEL_DEFERRED时,在条件等待期间对取消请求执行操作的副作用是,在调用第一个取消清理处理程序之前,将(实际上)重新获取互斥锁。其效果就好像线程被解锁,允许执行直到从调用返回到 pthread_cond_timedwait() 或 pthread_cond_wait(),但此时注意到取消请求,而不是返回给 pthread_cond_timedwait() 或 pthread_cond_wait() 的调用方,而是开始线程取消活动, 其中包括调用取消清理处理程序。

4、在对 pthread_cond_timedwait() 或 pthread_cond_wait() 的调用中被阻止时,被取消的线程,如果条件变量上有其他线程被阻塞,则该线程不会消耗任何可能同时指向条件变量的条件信号。

(6)宏​​​​

|-----------|------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 名称 | 描述 |
| EINVAL | 1、cond,mutex,abstime指定的值无效。 2、为同一条件变量的并发 pthread_cond_timedwait() 或 pthread_cond_wait() 操作提供了不同的互斥锁。 |
| EPERM | 在调用时,互斥锁不归当前线程所有。 |
| ETIMEDOUT | 绝对时间内没有被唤醒。 |

4、pthread_condattr_init

(1)声明

cpp 复制代码
int pthread_condattr_init(pthread_condattr_t *__attr);

(2)作用

初始化条件变量属性。

(3)参数

|--------|-------|
| 参数名 | 描述 |
| __attr | 属性变量。 |

(4)返回值

|----|--------|
| 名称 | 描述 |
| 成功 | 返回0。 |
| 失败 | 返回错误码。 |

(5)注意点

1、pthread_condattr_init调用一个已经初始化的attr,结果是未知的。

(6)宏​​​​

|--------|-----------------|
| 名称 | 描述 |
| ENOMEM | 内存不足以初始化条件变量属性。 |

5、pthread_condattr_destroy

(1)声明

cpp 复制代码
int pthread_condattr_destroy(pthread_condattr_t *__attr);

(2)作用

销毁条件变量属性。

(3)参数

|--------|-------|
| 参数名 | 描述 |
| __attr | 属性变量。 |

(4)返回值

|----|--------|
| 名称 | 描述 |
| 成功 | 返回0。 |
| 失败 | 返回错误码。 |

(5)注意点

1、销毁之后继续引用attr,结果是未知的。

(6)宏​​​​

|--------|-------------|
| 名称 | 描述 |
| EINVAL | 指定的attr值无效。 |

6、pthread_condattr_getpshared

(1)声明

cpp 复制代码
int pthread_condattr_getpshared(const pthread_condattr_t *__restrict__ __attr, int *__restrict__ __pshared);

(2)作用

获取条件变量进程共享属性值。

(3)参数

|-----------|----------|
| 参数名 | 描述 |
| __attr | 属性变量。 |
| __pshared | 进程共享属性值。 |

(4)返回值

|----|--------|
| 名称 | 描述 |
| 成功 | 返回0。 |
| 失败 | 返回错误码。 |

(5)注意点

1、如果共享属性值为PTHREAD_PROCESS_PRIVATE,多个进程中的线程使用条件变量,结果是未知的。

(6)宏​​​​

|--------|-------------|
| 名称 | 描述 |
| EINVAL | 指定的attr值无效。 |

|-------------------------|----------------|
| 名称 | 描述 |
| PTHREAD_PROCESS_PRIVATE | 只有在相同进程内的线程使用。 |
| PTHREAD_PROCESS_SHARED | 不同进程中的线程也可以使用。 |

7、pthread_condattr_setpshared

(1)声明

cpp 复制代码
int pthread_condattr_setpshared(pthread_condattr_t *__attr, int __pshared);

(2)作用

设置条件变量进程共享属性值。

(3)参数

|-----------|----------|
| 参数名 | 描述 |
| __attr | 属性变量。 |
| __pshared | 进程共享属性值。 |

(4)返回值

|----|--------|
| 名称 | 描述 |
| 成功 | 返回0。 |
| 失败 | 返回错误码。 |

(5)注意点

1、如果共享属性值为PTHREAD_PROCESS_PRIVATE,多个进程中的线程使用条件变量,结果是未知的。

(6)宏​​​​

|--------|---------------------------------------|
| 名称 | 描述 |
| EINVAL | 1、指定的attr值无效。 2、新指定的共享属性值在合规的共享属性值之外。 |

|-------------------------|----------------|
| 名称 | 描述 |
| PTHREAD_PROCESS_PRIVATE | 只有在相同进程内的线程使用。 |
| PTHREAD_PROCESS_SHARED | 不同进程中的线程也可以使用。 |

8、pthread_condattr_getclock

(1)声明

cpp 复制代码
int pthread_condattr_getclock(const pthread_condattr_t *__restrict__ __attr, clockid_t *__restrict__ __clock_id);

(2)作用

获取条件变量时钟ID。

(3)参数

|------------|---------------|
| 参数名 | 描述 |
| __attr | 属性变量。 |
| __clock_id | 获取到的条件变量时钟ID。 |

(4)返回值

|----|--------|
| 名称 | 描述 |
| 成功 | 返回0。 |
| 失败 | 返回错误码。 |

(5)注意点

无。

(6)宏​​​​

|--------|---------------|
| 名称 | 描述 |
| EINVAL | 1、指定的attr值无效。 |

|--------------------------|---------------------------------------------------------|
| 名称 | 描述 |
| CLOCK_REALTIME | 一个系统范围内的实时时钟,它表示自1970年1月1日以来的实际时间。它可以用于获取当前的日期和时间。 |
| CLOCK_MONOTONIC | 一个系统范围内的单调时钟,它表示自系统启动以来的时间。它不受系统时间的调整影响,适用于需要测量时间间隔的场景。 |
| CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID | 一个进程范围内的CPU时间时钟,它表示进程执行的CPU时间。它可以用于测量进程的CPU使用情况。 |
| CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID | 一个线程范围内的CPU时间时钟,它表示线程执行的CPU时间。它可以用于测量线程的CPU使用情况。 |

|------|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 名称 | 描述 |
| 单调时钟 | 单调时钟是指一个不会随着系统时间的改变而改变的时钟。它主要用于测量时间间隔和计算时间的流逝,不受系统时间的影响。单调时钟通常是一个递增的计数器,可以通过系统调用获取当前的计数值。它可以用于记录事件发生的顺序、计算程序运行时间等。 |
| 实时时钟 | 实时时钟是指一个与系统时间相关的时钟,用于记录当前的日期和时间。实时时钟通常由硬件提供,例如计算机主板上的RTC芯片。它可以提供年、月、日、时、分、秒等时间信息,并且可以通过操作系统的API或者命令来获取和设置系统时间。 |

9、pthread_condattr_setclock

(1)声明

cpp 复制代码
int pthread_condattr_setclock(pthread_condattr_t *__attr, clockid_t __clock_id);

(2)作用

设置条件变量时钟ID。

(3)参数

|------------|--------------|
| 参数名 | 描述 |
| __attr | 属性变量。 |
| __clock_id | 设置的条件变量时钟ID。 |

(4)返回值

|----|--------|
| 名称 | 描述 |
| 成功 | 返回0。 |
| 失败 | 返回错误码。 |

(5)注意点

无。

(6)宏​​​​

|--------|----------------------------------------------------|
| 名称 | 描述 |
| EINVAL | 1、指定的attr值无效。 2、clock_id 指定的值不是指已知时钟,或者是 CPU 时间时钟。 |

|--------------------------|---------------------------------------------------------|
| 名称 | 描述 |
| CLOCK_REALTIME | 一个系统范围内的实时时钟,它表示自1970年1月1日以来的实际时间。它可以用于获取当前的日期和时间。 |
| CLOCK_MONOTONIC | 一个系统范围内的单调时钟,它表示自系统启动以来的时间。它不受系统时间的调整影响,适用于需要测量时间间隔的场景。 |
| CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID | 一个进程范围内的CPU时间时钟,它表示进程执行的CPU时间。它可以用于测量进程的CPU使用情况。 |
| CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID | 一个线程范围内的CPU时间时钟,它表示线程执行的CPU时间。它可以用于测量线程的CPU使用情况。 |

|------|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 名称 | 描述 |
| 单调时钟 | 单调时钟是指一个不会随着系统时间的改变而改变的时钟。它主要用于测量时间间隔和计算时间的流逝,不受系统时间的影响。单调时钟通常是一个递增的计数器,可以通过系统调用获取当前的计数值。它可以用于记录事件发生的顺序、计算程序运行时间等。 |
| 实时时钟 | 实时时钟是指一个与系统时间相关的时钟,用于记录当前的日期和时间。实时时钟通常由硬件提供,例如计算机主板上的RTC芯片。它可以提供年、月、日、时、分、秒等时间信息,并且可以通过操作系统的API或者命令来获取和设置系统时间。 |

10、pthread_cond_signal

(1)声明

cpp 复制代码
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *__cond);

(2)作用

唤醒一个等待条件变量的线程。

(3)参数

|--------|------------|
| 参数名 | 描述 |
| __cond | 需要唤醒的条件变量。 |

(4)返回值

|----|--------|
| 名称 | 描述 |
| 成功 | 返回0。 |
| 失败 | 返回错误码。 |

(5)注意点

无。

(6)宏​​​​

|--------|-----------------|
| 名称 | 描述 |
| EINVAL | 没有引用已经初始化的条件变量。 |

11、pthread_cond_signal

(1)声明

cpp 复制代码
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *__cond);

(2)作用

唤醒一个等待条件变量的线程。

(3)参数

|--------|------------|
| 参数名 | 描述 |
| __cond | 需要唤醒的条件变量。 |

(4)返回值

|----|--------|
| 名称 | 描述 |
| 成功 | 返回0。 |
| 失败 | 返回错误码。 |

(5)注意点

无。

(6)宏​​​​

|--------|-----------------|
| 名称 | 描述 |
| EINVAL | 没有引用已经初始化的条件变量。 |

12、pthread_cond_broadcast

(1)声明

cpp 复制代码
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *__cond);

(2)作用

唤醒所有等待条件变量的线程。

(3)参数

|--------|------------|
| 参数名 | 描述 |
| __cond | 需要唤醒的条件变量。 |

(4)返回值

|----|--------|
| 名称 | 描述 |
| 成功 | 返回0。 |
| 失败 | 返回错误码。 |

(5)注意点

无。

(6)宏​​​​

|--------|-----------------|
| 名称 | 描述 |
| EINVAL | 没有引用已经初始化的条件变量。 |

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