4.锁--并行编程之条件变量（posix condition variables）

类似Java里ReentrantLock的非公平模式。

网上有些文章说。先singal再unlock，有可能会出现一种情况是被singal唤醒的线程会由于不能立即拿到mutex（还没被释放）。从而会再次休眠，这样影响了效率。从而会有一个叫“wait morphing”优化，就是假设线程被唤醒可是不能获取到mutex,则线程被转移(morphing)到mutex的等待队列里。

可是我查看了下glibc的源码，貌似没有发现有这样的“wait morphing”优化。

man文档里提到：

       The pthread_cond_broadcast() or pthread_cond_signal() functions may be called by a thread whether or not it currently owns the mutex that  threads  calling  pthread_cond_wait()  or pthread_cond_timedwait() have associated with the condition variable during their waits; however, if predictable scheduling behavior is required, then that mutex shall be locked by the thread calling pthread_cond_broadcast() or pthread_cond_signal().

可见在调用singal之前。能够不持有mutex。除非是“predictable scheduling”，可预測的调度行为。这样的可能是实时系统才有这样的严格的要求。

为什么要用while循环来推断条件是否成立？

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1. while (workq == NULL)  
2.     pthread_cond_wait(&qready, &qlock);  

而不用if来推断？

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1. if (workq == NULL)  
2.     pthread_cond_wait(&qready, &qlock);  

比方线程A，线程B在pthread_cond_wait函数中等待，然后线程C把消息放到队列里，再调用pthread_cond_broadcast。然后线程A先获取到mutex。处理完消息完后，这时workq就变成NULL了。这时线程B才获取到mutex，那么这时实际上是没有资源供线程B使用的。所以从pthread_cond_wait函数返回之后，还是要推断条件是否成功。假设成立，再进行处理。

pthread_cond_signal和pthread_cond_broadcast

在这篇文章里，http://www.cppblog.com/Solstice/archive/2013/09/09/203094.html

给出的演示样例代码7里，觉得调用pthread_cond_broadcast来唤醒全部的线程是比較好的写法。可是我觉得pthread_cond_signal和pthread_cond_broadcast是两个不同东东，不能简单合并在同一个函数调用。

仅仅唤醒一个效率和唤醒全部等待线程的效率显然不能等同。典型的condition是用CLH或者MCS来实现的，要通知全部的线程，则要历遍链表，显然效率减少。另外。C++11里的condition_variable也提供了notify_one函数。

http://en.cppreference.com/w/cpp/thread/condition_variable/notify_one

mutex，condition是不是公平(fair)的？

这个在參考文档里没有说明。在网上找了些资料，也没有什么明白的答案。

我写了个代码測试。发现mutex是公平的。condition的測试结果也是差点儿相同。

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1. #include <stdio.h>  
2. #include <stdlib.h>  
3. #include <pthread.h>  
4. #include <unistd.h>  
5. pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;  
6.   
7. volatile int mutexCount = 0;  
8. void mutexFairTest(){  
9.     int localCount = 0;  
10.     while(1){  
11.         pthread_mutex_lock(&lock);  
12.         __sync_fetch_and_add(&mutexCount, 1);  
13.         localCount += 1;  
14.         if(mutexCount > 100000000){  
15.             break;  
16.         }  
17.         pthread_mutex_unlock(&lock);  
18.     }  
19.     pthread_mutex_unlock(&lock);  
20.     printf("localCount:%d\n", localCount);  
21. }  
22.   
23. int main() {  
24.     pthread_mutex_lock(&lock);  
25.     pthread_create(new pthread_t, NULL, (void * (*)(void *))&mutexFairTest, NULL);  
26.     pthread_create(new pthread_t, NULL, (void * (*)(void *))&mutexFairTest, NULL);  
27.     pthread_create(new pthread_t, NULL, (void * (*)(void *))&mutexFairTest, NULL);  
28.     pthread_create(new pthread_t, NULL, (void * (*)(void *))&mutexFairTest, NULL);  
29.     pthread_create(new pthread_t, NULL, (void * (*)(void *))&mutexFairTest, NULL);  
30.     pthread_create(new pthread_t, NULL, (void * (*)(void *))&mutexFairTest, NULL);  
31.     pthread_mutex_unlock(&lock);  
32.   
33.     sleep(100);  
34. }  

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1. localCount:16930422  
2. localCount:16525616  
3. localCount:16850294  
4. localCount:16129844  
5. localCount:17329693  
6. localCount:16234137