【Linux】线程同步 -- 条件变量 | 生产者消费者模型 | 自旋锁 |读写锁

初识生产者消费者模型

��一个例子：

学生去超市消费的时候，与厂家生产的时候，两者互不相冲突。

生产的过程与消费的过程 – 解耦

临时的保存产品的场所(超时) – 缓冲区

模型总结“321”原则:

• 3种关系：生产者和生产者（互斥），消费者和消费者（互斥），生产者和消费者（互斥[保证共享资源的安全性] && 同步） – 产品（数据)
• 2种角色:生产者线程，消费者线程
• 1个交易场所:一段特定结构的缓冲区

  只要我们想写生产消费模型，我们本质工作其实就是维护321原则!

  特点:

  1. 生产线程和消费线程进行解耦
  2. 支持生产和消费的一段时间的忙闲不均的问题
  3. 提高效率

  举例：

  我们以前：main函数获取用户输入，然后调用fun函数，fun函数执行，打印结果。这是一个串行的流程，现在我们对应生产者消费者模型：

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  同步

  条件变量

  由于上述的原因，我们不能仅靠锁来去实现线程互斥。

  什么是条件变量：

  • 当一个线程互斥地访问某个变量时，它可能发现在其它线程改变状态之前，它什么也做不了。(比如我们抢票，如果目前还没有票，那么每个人都是做同样的动作：加锁→判断票是否为0→解锁，在还没有放票之前，每个人都什么也做不了)
  • 例如一个线程访问队列时，发现队列为空，它只能等待，只到其它线程将一个节点添加到队列中。这种情况就需要用到条件变量。

    感性认识条件变量：

    模拟一个面试流程：

    1.假如我们一堆人都要到一家公司面试，但是这个公司的HR组织的不行，每次面试都是一堆人举手来竞争面试机会，都说要自己先来，而HR也是看谁顺眼就让他进去面试 – 一份共享资源被多线程并发式的竞争

    2.同样是面试，而HR组织的好，说要面试必须要到等待区等待，按照排队顺序来：（这个等待区就是一个条件变量）

    当条件不满足的时候，我们线程必须去某些定义好的条件变量上进行等待!

    初步使用

    #include #include #include #include int tickets = 1000;pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;void *start_routine(void *args){    std::string name = static_cast(args);    while (true)    {        pthread_mutex_lock(&mutex);        pthread_cond_wait(&cond, &mutex); // 为什么要有mutex，后面就说        // 判断暂时省略        std::cout     // 通过条件变量控制线程的执行    pthread_t t[5];    for (int i = 0; i