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为什么pthread_cond_wait需要传递mutex参数

2024-07-08 01:44:48   224人阅读

这是来自知乎的一个问题，由@吴志强提出，有意思的是，他看了大家的回答后，突然顿悟了，同时也发现有人答错了，于是乎，他自己回答了自己的问题。我看完后，发现他分析的很精彩，于是就记录在这。下面是他的自答：
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看了之后，我获得了启发，突然觉得这或许是跟条件变量的通常用法有关。

首先需要明白两点：
  • wait()操作通常伴随着条件检测，如：
    while(pass == 0)
    pthread_cond_wait(...);
  • signal*()函数通常伴随着条件改变，如：
    pass = 1;pthread_cond_signal(...)

由于此两处都涉及到变量pass，所以为了防止Race Condition，必须得加锁。所以代码会变成下面这样：
// 条件测试
    pthread_mutex_lock(mtx);while(pass == 0)
    pthread_cond_wait(...);pthread_mutex_unlock(mtx);

// 条件发生修改，对应的signal代码pthread_mutex_lock(mtx);pass = 1;pthread_mutex_unlock(mtx);pthread_cond_signal(...);

然后，我们假设wait()操作不会自动释放、获取锁，那么代码会变成这样：
// 条件测试
    pthread_mutex_lock(mtx);while(pass == 0) {
    pthread_mutex_unlock(mtx);
    pthread_cond_just_wait(cv);
    pthread_mutex_lock(mtx);}pthread_mutex_unlock(mtx);

// 条件发生修改，对应的signal代码pthread_mutex_lock(mtx);pass = 1;pthread_mutex_unlock(mtx);pthread_cond_signal(cv);

久而久之，程序员发现unlock, just_wait, lock这三个操作始终得在一起。于是就提供了一个pthread_cond_wait()函数来同时完成这三个函数。

另外一个证据是，signal()函数是不需要传递mutex参数的，所以关于mutex参数是用于同步wait()和signal()函数的说法更加站不住脚。

所以我的结论是：传递的mutex并不是为了防止wait()函数内部的Race Condition！而是因为调用wait()之前你总是获得了某个mutex（例如用于解决此处pass变量的Race Condition的mutex），并且这个mutex在你调用wait()之前必须得释放掉，调用wait()之后必须得重新获取。


所以，pthread_cond_wait()函数不是一个细粒度的函数，却是一个实用的函数。
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