linux中條件變量和信號量有哪些區別

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區別：1、使用條件變量可以一次喚醒所有等待者，而信號量不能喚醒；2、信號量始終有一個值（狀態），而條件變量是沒有值的，沒有地方記錄發送信號的次數，也沒有地方記錄wait返回的次數；3、信號量的意圖在于進程間同步，條件變量意圖在于線程間同步。

本教程操作環境：linux5.9.8系統、Dell G3電腦。

條件變量

條件變量（cond）使在多線程程序中用來實現“等待--->喚醒”邏輯常用的方法，是進程間同步的一種機制。條件變量用來阻塞一個線程，直到條件滿足被觸發為止，通常情況下條件變量和互斥量同時使用。

一般條件變量有兩個狀態：

（1）一個/多個線程為等待“條件變量的條件成立“而掛起；

（2）另一個線程在“條件變量條件成立時”通知其他線程。

條件變量的使用：

#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);
}

當然,在觸發條件變量時也可以用以下代碼,兩種方式各有優劣

void
enqueue_msg(struct msg *mp)
{
    pthread_mutex_lock(&qlock);
    mp->m_next = workq;
    workq = mp;
    pthread_cond_signal(&qready);
    pthread_mutex_unlock(&qlock);
}

信號量

信號量是一種特殊的變量，訪問具有原子性。

只允許對它進行兩個操作：

（1）等待信號量

當信號量值為0時，程序等待；當信號量值大于0時，信號量減1，程序繼續運行。

（2）發送信號量

將信號量值加1。

說明：Linux提供了一組信號量API，聲明在頭文件sys/sem.h中。

linux 條件變量和信號量的區別：

（1）使用條件變量可以一次喚醒所有等待者，而這個信號量沒有的功能，感覺是最大區別。

（2）信號量始終有一個值（狀態的），而條件變量是沒有的，沒有地方記錄喚醒（發送信號）過多少次，也沒有地方記錄喚醒線程（wait返回）過多少次。從實現上來說一個信號量可以是用mutex + counter + condition variable實現的。因為信號量有一個狀態，如果想精準的同步，那么信號量可能會有特殊的地方。信號量可以解決條件變量中存在的喚醒丟失問題。

（3）信號量的意圖在于進程間同步，互斥鎖和條件變量的意圖在于線程間同步，但是信號量也可用于線程間，互斥鎖和條件變量也可用于進程間。應當根據實際的情況進行決定。信號量最有用的場景是用以指明可用資源的數量。

經典的一句話：

互斥量是信號量的一種特例，互斥量的本質是一把鎖。

到此，關于“linux中條件變量和信號量有哪些區別”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！