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使用pthread_cond_t遇到的死锁问题

作者：互联网

使用上pthread_cond_t遇到的死锁问题 

最近在一个项目中使用pthread_cond_t的时遇到一个死锁的问题，特记录分享一下。这个问题的使用场景很简单，客户端程序起两个线程，一个线程发送数据给服务器，另一个线程接收服务器的返回。发送线程向服务器发送一个数据报，然后等待服务器返回（用pthread_cond_t等待），然后继续发送下一个数据包……，如此循环下去。发送代码抽取出来的逻辑像下面这样：

static void* thread_fun_send(void* nouse)

{

    int send_index = 0;

    while(1)

    {

        //模拟发送数据的socket系统调用

        printf("send %d\n",send_index++);

        //通知接收线程可以接收数据

        pthread_mutex_lock(&mutex_send);

        pthread_cond_signal(&cond_send);

        pthread_mutex_unlock(&mutex_send);

        //等待收到数据的pthread_cond_t

        pthread_mutex_lock(&mutex_recv);

        pthread_cond_wait(&cond_recv, &mutex_recv);

        pthread_mutex_unlock(&mutex_recv);

    }  

}

接收线程等待服务器的返回，收到服务器返回后给发送线程发信号（用pthread_cond_t发信号），然后继续等待接收服务器下一个返回……，如此循环下去。接收代码抽取出来的逻辑像下面这样：

static void* thread_fun_recv(void* nouse)

{

    int recv_index = 0;

    while(1)

    {  

        //等待收到数据的pthread_cond_t，模拟阻塞的socket

        pthread_mutex_lock(&mutex_send);

        pthread_cond_wait(&cond_send, &mutex_send);

        pthread_mutex_unlock(&mutex_send);

        //模拟接收数据的socket系统调用

        printf("recv %d\n",recv_index++);

        //通知发送线程数据已经收到

        pthread_mutex_lock(&mutex_recv);

        pthread_cond_signal(&cond_recv);

        pthread_mutex_unlock(&mutex_recv);

    }  

}

就这么一个简单的应用场景，看起来好像是很合乎逻辑的，但在实际的运行中会出现死锁的问题。经过综合分析后发现其实是在理解pthread_cond_t上不准确了，一开始会认为它和windows中的Event是一样的，只是调用的API函数名不同而已，其实它们是不同的。且不说自动重置这个功能，在信号的处理上它们也是完全不同的。在Windows中，当Event被置为有信号时，内核会检查有没有在等待这个信号的线程，如果有则唤醒它，如果没有信号会保存起来，下一个等待此信号的线程进来时会直接获得信号而继续运行；但在Linux中, 如果pthread_cond_t被置为有信号时，内核也是会检查有没有在等待这个信号的线程，如果有则唤醒它，但如果没有等待的线程内核则不会保存这个信号（好像这个信号被丢掉了一样），下一个等待信号的线程进来时是不会获得信号而只会进入睡眠的，只有在睡眠后下一次pthread_cond_t被置为有信号时，这个线程才会被唤醒。


搞清楚了pthread_cond_t和Event的逻辑之后，对于上面这个客户端的业务逻辑，用最小的改动方式就是把使用pthread_cond_t改为sem_t问题就解决了。

附：测试代码，用下面命令即可编译
gcc -o test_cond test_cond.c -pthread

点击(此处)折叠或打开

  1. // File Name: test_cond.c
  2. // Purpose: For Linux pthread_cond_t test
  3. #include <pthread.h>
  4. #include <unistd.h>
  5. #include <stdio.h>
  6. #include <stdlib.h>
  8. static pthread_cond_t cond_send;
  9. static pthread_mutex_t mutex_send;
  11. static pthread_cond_t cond_recv;
  12. static pthread_mutex_t mutex_recv;
  14. static pthread_t thread_send;
  15. static pthread_t thread_recv;
  17. static void* thread_fun_send(void* nouse)
  18. {
  19.     int send_index = 0;
  21.     //wait a moment for recv thread starting up
  22.     sleep(1);
  24.     while(1)
  25.     {
  26.         printf("send %d\n",send_index++);
  28.         pthread_mutex_lock(&mutex_send);
  29.         pthread_cond_signal(&cond_send);
  30.         pthread_mutex_unlock(&mutex_send);
  32.         pthread_mutex_lock(&mutex_recv);
  33.         pthread_cond_wait(&cond_recv, &mutex_recv);
  34.         pthread_mutex_unlock(&mutex_recv);
  36.     }
  37. }
  39. static void* thread_fun_recv(void* nouse)
  40. {
  41.     int recv_index = 0;
  42.     while(1)
  43.     {
  44.         pthread_mutex_lock(&mutex_send);
  45.         pthread_cond_wait(&cond_send, &mutex_send);
  46.         pthread_mutex_unlock(&mutex_send);
  48.         printf("recv %d\n",recv_index++);
  50.         pthread_mutex_lock(&mutex_recv);
  51.         pthread_cond_signal(&cond_recv);
  52.         pthread_mutex_unlock(&mutex_recv);
  53.     }
  54. }
  56. void init()
  57. {
  58.     pthread_mutex_init(&mutex_send, 0);
  59.     pthread_cond_init(&cond_send, 0);
  61.     pthread_mutex_init(&mutex_recv, 0);
  62.     pthread_cond_init(&cond_recv, 0);
  64.     pthread_create(&thread_send, NULL ,thread_fun_send, NULL);
  65.     pthread_create(&thread_recv, NULL ,thread_fun_recv, NULL);
  66. }
  68. void clean()
  69. {
  70.     pthread_cond_destroy(&cond_send);
  71.     pthread_mutex_destroy(&mutex_send);
  73.     pthread_cond_destroy(&cond_recv);
  74.     pthread_mutex_destroy(&mutex_recv);
  75. }
  78. void main()
  79. {
  80.     printf("Test pthread_cond_t applet\n");
  81.     
  82.     init();
  84.     while(1)
  85.     {
  86.         sleep(1);
  87.     }
  89.     clean();
  90.     return;
  91. }

原文地址：

http://blog.chinaunix.net/uid-20429754-id-4909516.html

标签：线程,send,死锁,mutex,pthread,cond,recv
来源： https://blog.csdn.net/rjc_lihui/article/details/122141284