关于pthread_cond_wait是什么？

Question

I have the following code:

typedef struct {
...
    volatile int i_lines_completed;
    pthread_mutex_t mutex;
    q265_pthread_cond_t cv;
...
}q265_picture_t;
void q265_frame_cond_broadcast( q265_picture_t *frame, int i_lines_completed )
{
    pthread_mutex_lock( &frame->mutex );
    frame->i_lines_completed = i_lines_completed;
    pthread_cond_broadcast( &frame->cv );
    pthread_mutex_unlock( &frame->mutex );
}
void q265_frame_cond_wait( q265_picture_t *frame, int i_lines_completed )
{
    pthread_mutex_lock( &frame->mutex );
    while( frame->i_lines_completed < i_lines_completed )
        pthread_cond_wait( &frame->cv, &frame->mutex );
    pthread_mutex_unlock( &frame->mutex );
}

使用情况如下：

当只有一个线程调用 q265_frame_cond_broadcast 广播 i_lines_completed 时，会有多个线程调用 q265_frame_cond_wait 请求帧具有所需的 i_lines_completed。

问题是：

是否有效让多个线程同时调用 q265_frame_cond_wait ？

当某个线程调用 q265_frame_cond_broadcast 时，

• 所有等待的线程是否都同步获取互斥锁？
• 还是它们必须竞争以获取互斥锁？

另一个问题：

但两个 pthread_cond_t 是否只共享一个互斥锁？例如，以下代码中，两个 pthread_cond_t is_fill 和 is_empty 共享唯一的互斥锁，并且线程可能会同时调用 q265_framelist_cond_wait0 和 q265_framelist_cond_wait1。

typedef struct {
...
    volatile int i_size;
    pthread_mutex_t mutex;
    q265_pthread_cond_t is_fill, is_empty;
...
}q265_picture_list_t;
void q265_framelist_cond_wait0( q265_picture_list_t *framelist)
{
    pthread_mutex_lock( &framelist->mutex );
    while( framelist->i_size <= 0)
        pthread_cond_wait( &framelist->is_fill, &framelist->mutex );
    pthread_mutex_unlock( &framelist->mutex );
}
void q265_framelist_cond_wait1( q265_picture_list_t *framelist)
{
    pthread_mutex_lock( &framelist->mutex );
    while( framelist->i_size == max_size)
        pthread_cond_wait( &framelist->is_empty, &framelist->mutex );
    pthread_mutex_unlock( &framelist->mutex );
}

- zhuhb

---

如果你了解pthread_cond_broadcast，那么就意味着多个线程可以等待一个条件。当线程在pthread_cond_wait中等待时，互斥锁将被解锁，因此在等待期间不会出现问题。在此之后和之前，它们将必须相互等待以释放互斥锁。 - Hayt

Answer 1

问题是：多个线程同时调用q265_frame_cond_wait是否有效？

多个线程可以调用q265_frame_cond_wait，没有竞争条件。

q265_frame_cond_broadcast，所有等待中的线程会同步获取互斥锁吗？ pthread_cond_broadcast唤醒当前在条件变量上等待的所有线程。一次只有一个线程能够锁定互斥锁，因此这些被唤醒的线程会排队等待锁定互斥锁。

还是它们必须竞争获得互斥锁？

从概念上讲，pthread_cond_wait在返回时必须锁定互斥锁。这被称为“惊群效应问题”。

Linux通过将条件变量上的等待者队列移动到互斥锁上的等待者队列来解决这个问题，以避免唤醒那些随即立即被阻塞在互斥锁上的线程。这被称为“等待变形”。

- Maxim Egorushkin