linux - 如何理解互斥锁和条件变量？

问题描述

下面的代码出自《Unix/Linux编程实践教程》，作用是用两个线程分别统计两个文件的单词的数目，并在主线程中计算总数。下面是运行截图：

但是看了半天还是难以理解下面代码中的加锁、解锁以及条件变量。我想问：

主线程中调用pthread_cond_wait时会释放互斥锁，然后挂起主线程，并等待条件变量的发生变化，当其他线程调用pthread_cond_signal时，如果互斥锁是被锁住的，那么主线程中的pthread_cond_wait会等互斥待锁被解锁后，然后再给互斥锁上锁后再返回吗？

如果正如１中的描述那样的话，pthread_cond_wait收到了pthread_cond_signal发来的信号，但是未锁定互斥锁之前，又被其他线程抢了先，锁住了互斥锁，那不是pthread_cond_wait还得挂起等待互斥锁被解锁？

如果可以的话，希望能帮助理清一下这个程序的执行流程。

万分感谢。

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <pthread.h>#include <ctype.h>struct arg_set { /* two values int one arg */ char *filename; /* file to examine */ int count; /* number of words */ int code;};struct arg_set *mailbox = NULL;pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;pthread_cond_t flag = PTHREAD_COND_INITIALIZER;void *count_words(void *);int main(int argc, char *argv[]){ pthread_t t1, t2; /* two threads */ struct arg_set args1, args2; /* two argsets */ int reports_int = 0; int total_words = 0; if (argc != 3) {fprintf(stderr, 'usage: %s file1 file2', argv[0]);exit(1); } pthread_mutex_lock(&lock); args1.filename = argv[1]; args1.count = 0; args1.code = 1; pthread_create(&t1, NULL, count_words, (void *)&args1); args2.filename = argv[2]; args2.count = 0; args2.code = 2; pthread_create(&t2, NULL, count_words, (void *)&args2); while (reports_int < 2) {　//　等待其他线程结束printf('MAIN: waiting for flag to go upn');pthread_cond_wait(&flag, &lock);printf('MAIN: Wow! flag was raised, I have the lockn');printf('%7d: %sn', mailbox->count, mailbox->filename);total_words += mailbox->count;if (mailbox == &args1) pthread_join(t1, NULL);if (mailbox == &args2) pthread_join(t2, NULL);mailbox = NULL;pthread_cond_signal(&flag);reports_int++; } printf('%7d: total wordsn', total_words); return 0;}void *count_words(void *a){ struct arg_set *args = a; FILE *fp; int c, prevc = ’0’; if ((fp = fopen(args->filename, 'r')) != NULL) {　//　统计单词个数while ((c = getc(fp)) != EOF) { if (!isalnum(c) && isalnum(prevc))args->count++; prevc = c;}fclose(fp); } elseperror(args->filename); printf('COUNT %d: waiting to get lockn', args->code); pthread_mutex_lock(&lock); printf('COUNT %d: have lock, storing datan', args->code); if (mailbox != NULL)pthread_cond_wait(&flag, &lock); mailbox = args; printf('COUNT %d: raising flagn', args->code); pthread_cond_signal(&flag); printf('COUNT %d: unlocking boxn', args->code); pthread_mutex_unlock(&lock); return NULL;}

问题解答

没什么复杂的，主线程获得锁后，进入休眠，等一个信号来唤醒它。

pthread_cond_signal就是这个信号

这种锁与别的锁有点不同，其它类型的锁是：线程申请锁，没有得到锁，线程就进入休眠，等待。

这种锁是有锁就休眠，等别的线程叫醒它。