本文共 1712 字，大约阅读时间需要 5 分钟。

转自: http://www.cnblogs.com/yangshaoning/archive/2012/03/13/thread_process_synchronization.html

互斥锁和条件变量是同步的基本组成部分

　　互斥锁和条件变量出自Posix.1线程标准，多用来同步一个进程中各个线程。但如果将二者存放在多个进程间共享的内存区中，它们也可以用来进行进程间的同步。

1. 互斥锁用于保护临界区，以保护任何时刻只有一个线程在执行其中的代码，其大体轮廓大体如下：

　　lock_the_mutex(...);

　　临界区

　　unlock_the_mutex(...);

　　下列三个函数给一个互斥锁上锁和解锁：

　　#include <pthread.h>

　　int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mptr);　　//若不能立刻获得锁，将阻塞在此处

　　int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mptr);　　//若不能立刻获得锁，将返回EBUSY，用户可以根据此返回值做其他操作，非阻塞模式

　　int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mptr);　　//释放锁

　　互斥锁通常用于保护由多个线程或多个进程分享的共享数据(Share Data)

2.  条件变量，它是发送信号与等待信号。互斥锁用户上锁，条件变量则用于等待。一般来说，在一个进程/线程中调用pthread_cond_wait(..)等待某个条件的成立，此时该进程阻塞在这里，另外一个进程/线程进行某种操作，当某种条件成立时，调用pthread_cond_signal(...)来发送信号，从而使pthread_cond_wait(...)返回。此处要注意的是，这里所谈到的信号，不是系统级别的SIGXXXX信号，只是用信号这个词语更容易理解。条件变量与信号量更接近或者就可以认为是信号量。

　　下列两个函数用来对条件变量进行控制：

　　#include <pthread.h>

　　int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cptr, pthread_mutex_t *mptr);

　　int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cptr);

　　由代码我们可以看出，条件变量的使用是需要结合锁机制的，即上面所提到的互斥锁。也就是说，一个进程/线程要等到临界区的共享数据达到某种状态时再进行某种操作，而这个状态的成立，则是由另外一个进程/线程来完成后发送信号来通知的。

　　其实想一想，pthread_cond_wait函数也可以用一个while死循环来等待条件的成立，但要注意的是，使用while死循环会严重消耗CPU，而pthread_cond_wait则是采用线程睡眠的方式，它是一种等待模式，而不是一直的检查模式。

　　总的来说，给条件变量发送信号的代码大体如下：

　　pthread_mutex_lock(&mutex);

　　设置条件为真

　　pthread_cond_signal(&cond);　　//发送信号

　　pthread_mutex_unlock(&mutex);　　

　　等待条件并进入睡眠以等待条件变为真的代码大体如下：

　　pthread_mutex_lock(&mutex);　

　　while(条件为假)

　　　　pthread_cond_wait(&cond,&mutex);　　

　　执行某种操作

　　pthread_mutex_unlock(&mutex);

　　在这里需要注意的是，pthread_cond_wait(&cond,&mutex)是一个院子操作，当它执行时，首先对mutex解锁，这样另外的线程才能得到锁来修改条件，pthread_cond_wait解锁后，再将本身的线程/进程投入睡眠，另外，当该函数返回时，会再对mutex进行加锁，这样才能“执行某种操作”后unlock锁。