聊聊pthread_cond_wait的虚假唤醒
使用条件变量时，仅仅从pthread_cond_wait返回就说条件成立是不恰当的。我们正确使用pthread_cond_wait的唯一方式是当线程被从pthread_cond_wait唤醒时，再检查一下我们等待的条件（pthread_cond_wait的返回使得我们再次获得mutex，这时我们可以讲，我们拥有绝对的对等待条件的访问权，我们对其状态拥有绝对自信）
我看到有人把POSIX对pthread_cond_signal实现的约束（详见apue page334）作为从pthread_cond_wait返回必须进行变量值检查的原因，这不够准确，根本原因只有一个，只有当前线程获取到了被保护变量的mutex才能对被保护变量的值做推论。
为了更好的说明问题，假设有这样一个应用场景：我们使用线程A，B来消费一个值，线程C用于生产这个值，生产后就广播A与B，主线程等待他们。
1 #include<stdio.h> 2 #include<pthread.h> 3 #include<stdlib.h> 4 #include<unistd.h> 5 #include<errno.h> 6 #include<assert.h> 7 #include<signal.h> 8 9 10 pthread_mutex_t mutex =PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; 11 pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER; 12 13 volatile int value = 0; 14 15 pthread_t tid; 16 pthread_t tid2; 17 pthread_t tid3; 18 19 void* thread_func(void* arg) { 20 pthread_mutex_lock(&mutex); 21 22 if (0 == value) { 23 pthread_cond_wait(&cond, &mutex); 24 } 25 printf("the thread_func is finished value = %d\n", value); 26 value = 0; 27 pthread_mutex_unlock(&mutex); 28 } 29 30 void* thread_func3(void* arg) { 31 pthread_mutex_lock(&mutex); 32 33 if (0 == value) { 34 pthread_cond_wait(&cond, &mutex); 35 } 36 printf("the thread_func3 is finished value = %d\n", value); 37 value = 0; 38 pthread_mutex_unlock(&mutex); 39 } 40 41 void* thread_func2(void* arg) { 42 pthread_mutex_lock(&mutex); 43 value = 1; 44 pthread_cond_broadcast(&cond); 45 printf("the thread_func2 is finished value = %d\n", value); 46 pthread_mutex_unlock(&mutex); 47 } 48 49 int 50 main(int argc, char* argv[]) 51 { 52 // pthread_attr_t attr; 53 // assert(0 == pthread_attr_init(&attr)); 54 // pthread_create(&tid2, NULL, thread_func2, NULL); 55 // pthread_join(tid2, NULL); 56 // printf("thread id = %ld\n", tid); 57 // printf("thread2 id = %ld\n", tid2); 58 // printf("thread3 id = %ld\n", tid3); 59 // printf("---------keep going---------\n"); 60 // pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL); 61 // pthread_create(&tid3, NULL, thread_func3, NULL); 62 // pthread_join(tid, NULL); 63 // pthread_join(tid3, NULL); 64 // pthread_cond_destroy(&cond); 65 66 pthread_attr_t attr; 67 assert(0 == pthread_attr_init(&attr)); 68 pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL); 69 pthread_create(&tid3, NULL, thread_func3, NULL); 70 sleep(5); 71 printf("thread id = %ld\n", tid); 72 printf("thread3 id = %ld\n", tid3); 73 printf("make sure the thread and thread3 is created\n"); 74 75 pthread_create(&tid2, NULL, thread_func2, NULL); 76 pthread_join(tid2, NULL); 77 pthread_join(tid, NULL); 78 pthread_join(tid3, NULL); 79 pthread_cond_destroy(&cond); 80 pthread_attr_destroy(&attr); 81 82 }
程序中需要注意line70，为了使得pthread_cond_broadcast成功，这里被动等待了5s，其它的都没啥说的。
我们假设thread_func收到广播后先执行，thread_func持有mutex，所以thread_func3在从pthread_cond_wait这里返回就是失败的，虽然收到了广播，但是它压根拿不到mutex。
等到thread_fucnc释放mutex后，thread_func3开始执行，这时value的值已经不是thread_func3被通知时的值了（这个例子比较极端）。所以我们在从pthread_cond_wait返回后需要再验证我们等待的value是否是期望的值。
那我们再进一步，thread_func3从pthread_cond_wait返回后再加个if判断不就行了吗？？？代码如下：
... //in the thread_func3 if(0 == value) { pthread_cond_wait(); } if(0 == value) { pthread_cond_wait(); } ...
那如果又发生了thread_func抢先消费掉value的情况呢？是不是又需要判断一次value，如此往复，当然写成这样才是唯一解了：
while(0 == value) { pthread_cond_wait(); }
好了，谢谢各位的阅读。恳请批评指正！
