多线程条件变量无法唤醒

lyygliyuzhe 2014-05-21 05:01:29
我简单描述一下场景：
有一个主函数和一个线程，线程里有一个自定义的数据队列。当队列中没有数据时，线程wait。
主函数负责将数据按一定算法切分成小数据块，然后将数据放到线程的数据队列中，然后发signal给线程，线程对数据进行处理。主要代码如下：
主函数放数据的方法：
void pushData(SliceArg* arg){
pthread_mutex_lock(&threadpool[0]->lock);
threadpool[0]->queue_.push_back(arg);
pthread_cond_signal(&threadpool[0]->cv);
pthread_mutex_unlock(&threadpool[0]->lock);
}
其中的threadpool有多个线程，0即为要处理数据的线程，queue_是它的数据队列。
线程的主要代码：
void run(){
while(true){
pthread_mutex_lock(&lock);
while(queue_.empty())
pthread_cond_wait(&cv, &lock);
SliceArg* arg = queue_.front();
queue_.pop_front();
doTask(arg);
pthread_mutex_unlock(&lock);
}
}
其中lock和cv都是线程直接的成员变量。
现在的问题是，程序开始时，线程进入等待，但主函数调用signal以后，线程并没有被唤醒。
请问各位大牛，问题会出在什么地方啊？
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qq120848369 2014-05-24
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void run(){ while(true){ pthread_mutex_lock(&lock); while(queue_.empty()) pthread_cond_wait(&cv, &lock); SliceArg* arg = queue_.front(); queue_.pop_front(); doTask(arg); pthread_mutex_unlock(&lock); } 你这用条件变量有啥用，在锁里面doTask怎么并发。 void run(){ while(true){ pthread_mutex_lock(&lock); while(queue_.empty()) pthread_cond_wait(&cv, &lock); SliceArg* arg = queue_.front(); queue_.pop_front(); pthread_mutex_unlock(&lock); doTask(arg); // 这样就行了 }
赵4老师 2014-05-22
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仅供参考
//循环向a函数每次发送200个字节长度（这个是固定的）的buffer,
//a函数中需要将循环传进来的buffer，组成240字节（也是固定的）的新buffer进行处理，
//在处理的时候每次从新buffer中取两个字节打印
#ifdef WIN32
    #pragma warning(disable:4996)
#endif
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#ifdef WIN32
    #include <windows.h>
    #include <process.h>
    #include <io.h>
    #define  MYVOID             void
    #define  vsnprintf          _vsnprintf
#else
    #include <unistd.h>
    #include <sys/time.h>
    #include <pthread.h>
    #define  CRITICAL_SECTION   pthread_mutex_t
    #define  MYVOID             void *
#endif
//Log{
#define MAXLOGSIZE 20000000
#define MAXLINSIZE 16000
#include <time.h>
#include <sys/timeb.h>
#include <stdarg.h>
char logfilename1[]="MyLog1.log";
char logfilename2[]="MyLog2.log";
static char logstr[MAXLINSIZE+1];
char datestr[16];
char timestr[16];
char mss[4];
CRITICAL_SECTION cs_log;
FILE *flog;
#ifdef WIN32
void Lock(CRITICAL_SECTION *l) {
    EnterCriticalSection(l);
}
void Unlock(CRITICAL_SECTION *l) {
    LeaveCriticalSection(l);
}
void sleep_ms(int ms) {
    Sleep(ms);
}
#else
void Lock(CRITICAL_SECTION *l) {
    pthread_mutex_lock(l);
}
void Unlock(CRITICAL_SECTION *l) {
    pthread_mutex_unlock(l);
}
void sleep_ms(int ms) {
    usleep(ms*1000);
}
#endif
void LogV(const char *pszFmt,va_list argp) {
    struct tm *now;
    struct timeb tb;

    if (NULL==pszFmt||0==pszFmt[0]) return;
    vsnprintf(logstr,MAXLINSIZE,pszFmt,argp);
    ftime(&tb);
    now=localtime(&tb.time);
    sprintf(datestr,"%04d-%02d-%02d",now->tm_year+1900,now->tm_mon+1,now->tm_mday);
    sprintf(timestr,"%02d:%02d:%02d",now->tm_hour     ,now->tm_min  ,now->tm_sec );
    sprintf(mss,"%03d",tb.millitm);
    printf("%s %s.%s %s",datestr,timestr,mss,logstr);
    flog=fopen(logfilename1,"a");
    if (NULL!=flog) {
        fprintf(flog,"%s %s.%s %s",datestr,timestr,mss,logstr);
        if (ftell(flog)>MAXLOGSIZE) {
            fclose(flog);
            if (rename(logfilename1,logfilename2)) {
                remove(logfilename2);
                rename(logfilename1,logfilename2);
            }
        } else {
            fclose(flog);
        }
    }
}
void Log(const char *pszFmt,...) {
    va_list argp;

    Lock(&cs_log);
    va_start(argp,pszFmt);
    LogV(pszFmt,argp);
    va_end(argp);
    Unlock(&cs_log);
}
//Log}
#define ASIZE    200
#define BSIZE    240
#define CSIZE      2
char Abuf[ASIZE];
char Cbuf[CSIZE];
CRITICAL_SECTION cs_HEX ;
CRITICAL_SECTION cs_BBB ;
struct FIFO_BUFFER {
    int  head;
    int  tail;
    int  size;
    char data[BSIZE];
} BBB;
int No_Loop=0;
void HexDump(int cn,char *buf,int len) {
    int i,j,k;
    char binstr[80];

    Lock(&cs_HEX);
    for (i=0;i<len;i++) {
        if (0==(i%16)) {
            sprintf(binstr,"%03d %04x -",cn,i);
            sprintf(binstr,"%s %02x",binstr,(unsigned char)buf[i]);
        } else if (15==(i%16)) {
            sprintf(binstr,"%s %02x",binstr,(unsigned char)buf[i]);
            sprintf(binstr,"%s  ",binstr);
            for (j=i-15;j<=i;j++) {
                sprintf(binstr,"%s%c",binstr,('!'<buf[j]&&buf[j]<='~')?buf[j]:'.');
            }
            Log("%s\n",binstr);
        } else {
            sprintf(binstr,"%s %02x",binstr,(unsigned char)buf[i]);
        }
    }
    if (0!=(i%16)) {
        k=16-(i%16);
        for (j=0;j<k;j++) {
            sprintf(binstr,"%s   ",binstr);
        }
        sprintf(binstr,"%s  ",binstr);
        k=16-k;
        for (j=i-k;j<i;j++) {
            sprintf(binstr,"%s%c",binstr,('!'<buf[j]&&buf[j]<='~')?buf[j]:'.');
        }
        Log("%s\n",binstr);
    }
    Unlock(&cs_HEX);
}
int GetFromRBuf(int cn,CRITICAL_SECTION *cs,FIFO_BUFFER *fbuf,char *buf,int len) {
    int lent,len1,len2;

    lent=0;
    Lock(cs);
    if (fbuf->size>=len) {
        lent=len;
        if (fbuf->head+lent>BSIZE) {
            len1=BSIZE-fbuf->head;
            memcpy(buf     ,fbuf->data+fbuf->head,len1);
            len2=lent-len1;
            memcpy(buf+len1,fbuf->data           ,len2);
            fbuf->head=len2;
        } else {
            memcpy(buf     ,fbuf->data+fbuf->head,lent);
            fbuf->head+=lent;
        }
        fbuf->size-=lent;
    }
    Unlock(cs);
    return lent;
}
MYVOID thdB(void *pcn) {
    char        *recv_buf;
    int          recv_nbytes;
    int          cn;
    int          wc;
    int          pb;

    cn=(int)pcn;
    Log("%03d thdB              thread begin...\n",cn);
    while (1) {
        sleep_ms(10);
        recv_buf=(char *)Cbuf;
        recv_nbytes=CSIZE;
        wc=0;
        while (1) {
            pb=GetFromRBuf(cn,&cs_BBB,&BBB,recv_buf,recv_nbytes);
            if (pb) {
                Log("%03d recv %d bytes\n",cn,pb);
                HexDump(cn,recv_buf,pb);
                sleep_ms(1);
            } else {
                sleep_ms(1000);
            }
            if (No_Loop) break;//
            wc++;
            if (wc>3600) Log("%03d %d==wc>3600!\n",cn,wc);
        }
        if (No_Loop) break;//
    }
#ifndef WIN32
    pthread_exit(NULL);
#endif
}
int PutToRBuf(int cn,CRITICAL_SECTION *cs,FIFO_BUFFER *fbuf,char *buf,int len) {
    int lent,len1,len2;

    Lock(cs);
    lent=len;
    if (fbuf->size+lent>BSIZE) {
        lent=BSIZE-fbuf->size;
    }
    if (fbuf->tail+lent>BSIZE) {
        len1=BSIZE-fbuf->tail;
        memcpy(fbuf->data+fbuf->tail,buf     ,len1);
        len2=lent-len1;
        memcpy(fbuf->data           ,buf+len1,len2);
        fbuf->tail=len2;
    } else {
        memcpy(fbuf->data+fbuf->tail,buf     ,lent);
        fbuf->tail+=lent;
    }
    fbuf->size+=lent;
    Unlock(cs);
    return lent;
}
MYVOID thdA(void *pcn) {
    char        *send_buf;
    int          send_nbytes;
    int          cn;
    int          wc;
    int           a;
    int          pa;

    cn=(int)pcn;
    Log("%03d thdA              thread begin...\n",cn);
    a=0;
    while (1) {
        sleep_ms(100);
        memset(Abuf,a,ASIZE);
        a=(a+1)%256;
        if (16==a) {No_Loop=1;break;}//去掉这句可以让程序一直循环直到按Ctrl+C或Ctrl+Break或当前目录下存在文件No_Loop
        send_buf=(char *)Abuf;
        send_nbytes=ASIZE;
        Log("%03d sending %d bytes\n",cn,send_nbytes);
        HexDump(cn,send_buf,send_nbytes);
        wc=0;
        while (1) {
            pa=PutToRBuf(cn,&cs_BBB,&BBB,send_buf,send_nbytes);
            Log("%03d sent %d bytes\n",cn,pa);
            HexDump(cn,send_buf,pa);
            send_buf+=pa;
            send_nbytes-=pa;
            if (send_nbytes<=0) break;//
            sleep_ms(1000);
            if (No_Loop) break;//
            wc++;
            if (wc>3600) Log("%03d %d==wc>3600!\n",cn,wc);
        }
        if (No_Loop) break;//
    }
#ifndef WIN32
    pthread_exit(NULL);
#endif
}
int main() {
#ifdef WIN32
    InitializeCriticalSection(&cs_log);
    InitializeCriticalSection(&cs_HEX );
    InitializeCriticalSection(&cs_BBB );
#else
    pthread_t threads[2];
    int threadsN;
    int rc;
    pthread_mutex_init(&cs_log,NULL);
    pthread_mutex_init(&cs_HEX,NULL);
    pthread_mutex_init(&cs_BBB,NULL);
#endif
    Log("Start===========================================================\n");

    BBB.head=0;
    BBB.tail=0;
    BBB.size=0;

#ifdef WIN32
    _beginthread((void(__cdecl *)(void *))thdA,0,(void *)1);
    _beginthread((void(__cdecl *)(void *))thdB,0,(void *)2);
#else
    threadsN=0;
    rc=pthread_create(&(threads[threadsN++]),NULL,thdA,(void *)1);if (rc) Log("%d=pthread_create %d error!\n",rc,threadsN-1);
    rc=pthread_create(&(threads[threadsN++]),NULL,thdB,(void *)2);if (rc) Log("%d=pthread_create %d error!\n",rc,threadsN-1);
#endif

    if (!access("No_Loop",0)) {
        remove("No_Loop");
        if (!access("No_Loop",0)) {
            No_Loop=1;
        }
    }
    while (1) {
        sleep_ms(1000);
        if (No_Loop) break;//
        if (!access("No_Loop",0)) {
            No_Loop=1;
        }
    }
    sleep_ms(3000);
    Log("End=============================================================\n");
#ifdef WIN32
    DeleteCriticalSection(&cs_BBB );
    DeleteCriticalSection(&cs_HEX );
    DeleteCriticalSection(&cs_log);
#else
    pthread_mutex_destroy(&cs_BBB);
    pthread_mutex_destroy(&cs_HEX);
    pthread_mutex_destroy(&cs_log);
#endif
    return 0;
}
lyygliyuzhe 2014-05-22
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嗯，这个测试过了，lock和cv的地址是同一个！
赵4老师 2014-05-22
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无profiler不要谈效率！！ 尤其在这个云计算、虚拟机、模拟器、CUDA、多核 、多级cache、指令流水线、多种存储介质、……满天飞的时代！
lyygliyuzhe 2014-05-22
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十分感谢5楼的代码！不过我有点问题，5楼里面写的应该是使用sleep代替wait，不知道这样改会不会有性能或者其他方面的影响！
ningto.com 2014-05-21
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你要保证pushData中的 threadpool[0]->lock threadpool[0]->cv 和run中的 lock cv 是同一个,如果是不同的你怎么唤醒对方.
lyygliyuzhe 2014-05-21
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我看网上是这么写的，说的是wait的时候会释放锁
汗晕倒 2014-05-21
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先lock再wait，主线程先lock再signal。不会死锁么？
C++多线程条件变量和虚假唤醒
C++多线程条件变量和虚假唤醒 条件变量： 条件变量是利用线程间共享的全局变量（关键段、读写锁）进行同步的一种机制。为了防止其他线程竞争，条件变量的使用总是和一个互斥锁结合在一起。 它主要实现两个动作：1）线程等待某个条件，条件为真则继续执行，条件为假则将自己挂起（为了避免忙等待，节省CPU资源）； 2）线程执行某些处理后，条件成立，则会通知该等待线程继续执行。 功能函数 BOOL SleepConditionVariableCS( PCONDITION_VARIABLE ConditionVariable
c++ 学习笔记之多线程：线程锁，条件变量，唤醒指定线程
线程锁，条件变量，唤醒指定线程
多线程之条件变量
条件变量是一种同步互斥机制，它必须和互斥锁一起使用 例子： 假设共享资源初始值为400，每次访问此资源便会 -200。此时有五个线程，它们都想去获得资源。很显然只有两个线程能够访问到，那剩下的三个线程怎么办呢？进入条件变量等，等待唤醒。唤醒时这些线程会一个个去访问资源（每个线程访问资源时都需要上锁），如果能访问就资源-200，如果不能就继续回到条件变量等待唤醒。 #include <...
多线程 条件变量
作者：王东   1.1       什么是条件变量和条件等待？ 简单的说： 条件变量(condition variable)是利用线程间共享的全局变量进行同步的一种机制，主要包括两个动作：一个线程等待某个条件为真，而将自己挂起；另一个线程使的条件成立，并通知等待的线程继续。为了防止竞争，条件变量的使用总是和一个互斥锁结合在一起。   Wiki中的定义如下： Conceptually
多线程——条件变量的概念和实现
概念 条件变量，也称条件锁，是利用线程间共享的全局变量进行同步的一种机制， 主要包括两个动作： 1）一个线程等待"条件变量的条件成立"而挂起； 2）另一个线程使"条件成立"（给出条件成立信号）条件的检测是在互斥锁的保护下进行的如果一个条件为假，一个线程自动阻塞，并释放等待状态改变的互斥锁。 如果另一个线程改变了条件，它发信号给关联的条件变量，唤醒一个或多个等待它的线程，重新获得互斥锁，重新评价条件。 如果两进程共享可读写的内存，条件变量可以被用来实现这两进程间的线程同步 函数API
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