为什么phread_cond_wait要加while？

[江东橘子]

说加while的目的是只让一个线程唤醒，其他的都等待

下面这段绿色的是小弟从网上拷贝而来的，看了一下，还是有个地方不明白：
pthread_mutex_lock(&mut);
while (x <= y) {
pthread_cond_wait(&cond, &mut);
}
/* operate on x and y */
pthread_mutex_unlock(&mut);
和： pthread_mutex_lock(&mut);
/* modify x and y */
if (x > y) pthread_cond_signal(&cond);
pthread_mutex_unlock(&mut);
其实函数的执行过程非常简单，在第一个线程执行到pthread_cond_wait(&cond,&mut)时，此时如果X<=Y，则此函数就将mut互斥量解锁，再将cond条件变量加锁，此时第一个线程挂起（不占用任何CPU周期）。

而在第二个线程中，本来因为mut被第一个线程锁住而阻塞，此时因为mut已经释放，所以可以获得锁mut，并且进行修改X和Y的值，在修改之后，一个IF语句判定是不是X>Y，如果是，则此时pthread_cond_signal()函数会唤醒第一个线程，并在下一句中释放互斥量mut。然后第一个线程开始从pthread_cond_wait()执行，首先要再次锁mut，如果锁成功，再进行条件的判断（至于为什么用WHILE，即在被唤醒之后还要再判断，后面有原因分析），如果满足条件，则被唤醒进行处理，最后释放互斥量mut。

至于为什么在被唤醒之后还要再次进行条件判断（即为什么要使用while循环来判断条件），是因为可能有“惊群效应”。有人觉得此处既然是被唤醒的，肯定是满足条件了，其实不然。如果是多个线程都在等待这个条件，而同时只能有一个线程进行处理，此时就必须要再次条件判断，以使只有一个线程进入临界区处理。

thread_cond_signal在多处理器上可能同时唤醒多个线程，当你只能让一个线程处理某个任务时，其它被唤醒的线程就需要继续 wait,while循环的意义就体现在这里了，而且规范要求pthread_cond_signal至少唤醒一个pthread_cond_wait上的线程，其实有些实现为了简单在单处理器上也会唤醒多个线程.
2，某些应用，如线程池，pthread_cond_broadcast唤醒全部线程，但我们通常只需要一部分
线程去做执行任务，所以其它的线程需要继续wait.所以强烈推荐此处使用while循环.

其实说白了很简单，就是pthread_cond_signal()也可能唤醒多个线程，而如果你同时只允许一个线程访问的话，就必须要使用while来进行条件判断，以保证临界区内只有一个线程在处理。

问题1：假设有10个线程都在pthread_cond_wait(&cond, &mut);当改变x，y的大小有，调用了pthread_cond_signal(&cond);
那么这10个线程都被唤醒了（应为上文说到规范要求pthread_cond_signal至少唤醒一个pthread_cond_wait上的线程）;然后程序循环判定while（x<=y）,这时x>y,那么这10个线程都跳过while循环，执行下面的代码了。但是上面解释说是唤醒了一个线程，其他9个线程将继续pthread_cond_wait(&cond, &mut)?

问题2:由问题1而来。当10个线程都被唤醒了，那么调用10次pthread_cond_wait(&cond, &mut).但是调用一次pthread_cond_wait(&cond, &mut)时，就解锁mut;
既然mut解锁了，那么其他9次mut怎么办

[封牧之]

@qq_26602805 假设线程接收到信号，进入pthread_cond_wait中，刚释放了锁，还未处理，假设此时条件已经被改变了，那么该线程不应该再处理下去，如果用if，则会继续处理下去，结果错误； 如果用while，会在pthread_cond_wait处理完时（即加锁了，等待释放），再判断一次条件是否正确，如果条件满足，则跳出while向下执行，如果不满足，则再一次while内运行，在pthread_cond_wait内阻塞，等到下一次信号到来。

[qq_26602805]

@justkk 那请问while不是就没用为什么不用if

[justkk]

1、10个线程不可能都从pthread_cond_wait中返回
因为返回前需要重新加锁，而只能有一个加锁成功

[woso]

hi, 看了你的问题，我发现我也没有仔细思考过这个问题

仔细google了一下，有了一下理解：

首先，我发现使用while的原因并不是因为好些文章所说的，是为了只唤醒一个线程，明显这是不可能的，的确pthread_cond_wait返回前需要重新加锁，但是只要条件成立，多个线程还是可能被唤醒

实际上，while的使用是因为"假唤醒"的问题，即，线程可能不是被cond_signal或cond_broadcast唤醒的，而是被中断换醒了

那为什么不能fix这样的问题，而是需要调用者来完成呢，http://vladimir_prus.blogspot.com/2005/07/spurious-wakeups.html 这篇文章给了非常详细的解释

希望对你能有帮助

欢迎大家拍砖（：

[南京浪人甲]

我猜应该是这个意思：
假设有两个线程（我就用伪代码了）：
//thread 1
while(0<x<10)
pthread_cond_wait();

//thread 2
while(5<x<15)
pthread_cond_wait();

如果某段时间内 x == 5，那么两个线程相继进入等待。

然后，另一个线程3：
修改x：x = 12
if(..) phtread_cond_signal()

那么，虽然线程1、2都被唤醒了，但是，此时线程1仍然不满足while，只有线程2跳出while，
进入下面的操作。

以上纯属猜测。O(∩_∩)O~

[南京浪人甲]

如果某段时间内 x == 8，那么两个线程相继进入等待。
笔误

[luo6620378xu]

纯粹帮顶！

[qq_26602805]

@江东橘子 请问对于第一个问题，那while不就可以用if代替while应该没用才对额，那为什么还要用while？

[江东橘子]

[Quote=引用 1 楼 justkk 的回复:]
1、10个线程不可能都从pthread_cond_wait中返回
因为返回前需要重新加锁，而只能有一个加锁成功
[/Quote]

1:其他线程也收到了这个信号,只能枷锁一个成功.那么其他线程怎么办? pthread_cond_wait是原子操作的
,如果这样的话他的操作不会被中断,那就继续枷锁了.

2:如果其他线程不枷锁,那么他们是继续pthread_cond_wait 等待信号,还是先while一次 判断了条件后在看是不是要执行pthread_cond_wait

[qq_26602805]

@justkk 请问都在尝试加锁，有一个线程加锁成功其他线程不就应该回阻塞吗？请问为什么还会从pthread_cond_wait返回？请问这样想的话我哪里错了

[justkk]

其他线程应该是在尝试加锁了，加锁成功后，从pthread_cond_wait返回，进入while判断了

[江东橘子]

等号上面这段是大多数网上给pthread_cond_wait()加一个while为什么的解释：但是有些地方不太明白或者说没有解释清晰：
准备：1:pthread_cond_singal是唤醒至少一个线程的（而不是sinal的意思，仅仅唤醒一个线程）。
2:把下面while（x<y)当成thread1;while(x<z)当成thread2;if(x>y) 当成thread3.
解释：首先当thread1和thread2允许while时，发现条件都成立，那么就允许pthread_cond_wait();
然后当thread3时发送pthread_cond_singal;唤醒了thread2和thread3;唤醒后就会进行while判断。x>y，那么thread1不用pthread_cond_wait,就可以运行下去了。
而x<z不成立，继续执行pthread_cond_wait.所以就保证了只唤醒一个线程

[江东橘子]

[Quote=引用 5 楼 shanki_pm 的回复:]
我猜应该是这个意思：
假设有两个线程（我就用伪代码了）：
//thread 1
while(0<x<10)
pthread_cond_wait();

//thread 2
while(5<x<15)
pthread_cond_wait();

如果某段时间内 x == 5，那么两个线程相继进入等待。

然后，另一个线程3：
修改x：x = 12
if(..) ……
[/Quote]

可能就是这个意思

[江东橘子]

[Quote=引用 5 楼 shanki_pm 的回复:]
我猜应该是这个意思：
假设有两个线程（我就用伪代码了）：
//thread 1
while(0<x<10)
pthread_cond_wait();

//thread 2
while(5<x<15)
pthread_cond_wait();

如果某段时间内 x == 5，那么两个线程相继进入等待。

然后，另一个线程3：
修改x：x = 12
if(..) ……
[/Quote]

碰到的一个问题是:如果两个while的条件一样怎么办

[shouso888]

楼主，这个问题有答案了么？ 我还在疑惑中

[qq_26602805]

我有个问题就是pthread_cond_wait在最后跳出来前会再次加锁mut，现在10个线程都会加锁，那不就是同时竞争资源吗？有一个线程加锁了，其他线程在枷锁的过程不就同样阻塞吗？还需要while做什么？