pthread_cond_wait 和 pthread_cond_signal 的实现，有什么副作用吗？

Question

我的环境是Linux，使用pthreads，用gcc编译。

我有 3 个线程作为接收套接字数据的套接字线程， thread1 和 thread2 每秒大约 1500 行， thread3 每秒将接收 400 行， 在thread1、thread2、thread3中，我使用mutex_lock来保护全局变量， 这样thread4获取这些全局变量是正确的，当然thread4使用 mutex_lock 也是如此。

线程1：

    Pthread_mutex_lock(&Mutex1);
    iGlobal1 = iGlobal1 + 1;    
    Pthread_mutex_unlock(&Mutex1);

线程2：

 Pthread_mutex_lock(&Mutex2);
 iGlobal2 = iGlobal2 + 1;    
 Pthread_mutex_unlock(&Mutex2);

线程3：

 Pthread_mutex_lock(&Mutex3);
 iGlobal3 = iGlobal3 + 1;    
 Pthread_mutex_unlock(&Mutex3);

线程4：

while(1)
{
    Pthread_mutex_lock(&Mutex1);
    ilocal1 = iGlobal1;
    Pthread_mutex_unlock(&Mutex1);

    Pthread_mutex_lock(&Mutex2);
    ilocal2 = iGlobal2;
    Pthread_mutex_unlock(&Mutex2);

    Pthread_mutex_lock(&Mutex3);
    ilocal3 = iGlobal3;
    Pthread_mutex_unlock(&Mutex3);

    DoSomething(ilocal1,ilocal2,ilocal3);
}//while 

在我看来Thread4可以更高效，因为如果thread4执行太频繁， 它消耗大量cpu，并且mutex_lock影响thread1，thread2和thread3...... 所以我认为使用 pthread_cond_signal 会更好，如下所示：

线程1：

 Pthread_mutex_lock(&Mutex1);
 iGlobal1 = iGlobal1 + 1 ;    
 pthread_cond_signal(&condxx);
 Pthread_mutex_unlock(&Mutex1);

线程2：

 Pthread_mutex_lock(&Mutex2);
 iGlobal2 = iGlobal2 + 1 ;   
 pthread_cond_signal(&condxx);
 Pthread_mutex_unlock(&Mutex2);

线程3：

 Pthread_mutex_lock(&Mutex3);
 iGlobal3 = iGlobal3 + 1 ;    
 pthread_cond_signal(&condxx);
 Pthread_mutex_unlock(&Mutex3);

线程4：

while(1)
{

    pthread_cond_wait(&condxx, mutexx);

    Pthread_mutex_lock(&Mutex1);
    ilocal1 = iGlobal1;
    Pthread_mutex_unlock(&Mutex1);

    Pthread_mutex_lock(&Mutex2);
    ilocal2 = iGlobal2;
    Pthread_mutex_unlock(&Mutex2);

    Pthread_mutex_lock(&Mutex3);
    ilocal3 = iGlobal3;
    Pthread_mutex_unlock(&Mutex3);

    DoSomething(ilocal1,ilocal2,ilocal3);
}//while 

因为 pthread_cond_signal 不会对信号进行排队，所以它在 thread1, thread2, thread3 每次接收套接字数据时触发 pthread_cond_signal， 并且 thread4 将被阻塞在 pthread_cond_wait(&condxx, mutexx) 直到 get pthread_cond_signal，这将节省 cpu 时间，并且不会影响 thread1、thread2、thread3，因为使用的 mutex_lock 更少！

我的想法是，使用 pthread_cond_wait 表现得像 usleep， 但是当数据到达时，thread4不会错过！

请问，我做的有什么副作用吗？欢迎任何建议

Answer 1

我认为您使线程 4 更高效的方法是一种很好的方法。如果只有线程 1（生产者）和线程 4（消费者），那么您的方法是让线程 4 有效地等待线程 1 提供数据的标准方法。这里的问题是存在多个生产者线程（线程 2 和 3）。

pthread_cond_signal() 的手册页说，发出没有线程等待的条件的信号将无效，因此在线程 1、2 和 3 同时发出信号 condxx 的情况下（如在多处理器系统上） ，内核将有一个调用pthread_cond_signal()实际上解除阻塞线程4，而其他两个将不起作用。

换句话说，我认为你的方法会奏效。等待由内核管理的数据（pthread_cond_wait()、select() 等）总是比循环轮询（你的usleep() 想法）更好。

话虽如此，您的示例中缺少一些关键的代码片段。 mutexx 需要在调用pthread_cond_wait() 之前被锁定，并且必须在调用pthread_cond_signal() 前后被锁定和解锁。 This web page 有一个与您的用例非常相似的示例，并演示了正确的锁定技术。