pthread条件变量

pthread条件变量等待条件有两种方式：无条件等待pthread_cond_wait()和计时等待pthread_cond_timedwait()，其中计时等待方式如果在给定时刻前条件没有满足，则返回ETIMEOUT，结束等待，其中abstime以与time()系统调用相同意义的绝对时间形式出现，0表示格林尼治时间1970年1月1日0时0分0秒。  
   
 无论哪种等待方式，都必须和一个互斥锁配合，以防止多个线程同时请求pthread_cond_wait()（或pthread_cond_timedwait()）的竞争条件。mutex互斥锁必须是普通锁（PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP）或者适应锁（PTHREAD_MUTEX_ADAPTIVE_NP），且在调用pthread_cond_wait()前必须由本线程加锁（pthread_mutex_lock()），而在更新条件等待队列以前，mutex保持锁定状态，并在线程挂起进入等待前解锁。在条件满足从而离开pthread_cond_wait()之前，mutex将被重新加锁，以与进入pthread_cond_wait()前的加锁动作对应。

 #include <pthread.h>
 #include <unistd.h>
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>

 static pthread_mutex_t mtx = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
 static pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

 struct node {
     int n_number;
     struct node *n_next;
 } *head = NULL;

  // 线程清理函数
 static void cleanup_handler(void *arg)
 {
     printf("Cleanup handler of second thread.\n");
     free(arg);
     (void)pthread_mutex_unlock(&mtx);
 }

 static void *thread_func(void *arg)
 {
     struct node *p = NULL;

     pthread_cleanup_push(cleanup_handler, p);
     while (true) {
         //这个mutex主要是用来保证pthread_cond_wait的并发性
         pthread_mutex_lock(&mtx);

         /*
         因为pthread_cond_wait里的线程可能会被意外唤醒，
         如果这个时候head != NULL，则不是我们想要的情况。
         这个时候，应该让线程继续进入pthread_cond_wait
         */
         while (head == NULL) {
             /*
             pthread_cond_wait会先解除之前的pthread_mutex_lock锁定的mtx，
             然后阻塞在等待对列里休眠，直到再次被唤醒（大多数情况下是等待的条件成立而被唤醒，
             唤醒后，该进程会先锁定先pthread_mutex_lock(&mtx);再读取资源
             用这个流程是比较清楚的block-->unlock-->wait() return-->lock
             */
             pthread_cond_wait(&cond, &mtx);
         }
         p = head;
         head = head->n_next;
         printf("Got %d from front of queue\n", p->n_number);
         free(p);
         //临界区数据操作完毕，释放互斥锁
         pthread_mutex_unlock(&mtx);
     }
     pthread_cleanup_pop();
     return ;
 }

 int main(void)
 {
     pthread_t tid;
     int i;
     struct node *p;
     pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL); 

     for (i = ; i < ; i++) {
         p = (struct node*)malloc(sizeof(struct node));
         p->n_number = i;

         // 加锁->signal->解锁
         pthread_mutex_lock(&mtx);
         p->n_next = head;
         head = p;
         pthread_cond_signal(&cond);
         pthread_mutex_unlock(&mtx);
         sleep();
     }
     printf("cancel thread\n");
     /*
     从外部终止子线程，子线程会在最近的取消点，退出线程
     最近的取消点肯定就是pthread_cond_wait()了。
     */
     pthread_cancel(tid);
     // 等待cancel完成，不然可能不会执行到cleanup。
     pthread_join(tid, NULL);
     printf("All done -- exiting\n");
     return ;
 }

pthread_cleanup_push来注册清理函数rtn,这个函数有一个参数arg。在以下三种情形之一发生时，注册的清理函数被执行：
    1）调用pthread_exit。
    2）作为对取消线程请求(pthread_cancel)的响应。
    3）以非0参数调用pthread_cleanup_pop。
注意：
    1）如果线程只是由于简单的返回而终止的，则清除函数不会被调用。
    2）如果pthread_cleanup_pop被传递0参数，则清除函数不会被调用，但是会清除处于栈顶的清理函数。