为什么 pthread_cond_signal 会导致死锁答案

【问题标题】：why does pthread_cond_signal cause deadlock为什么 pthread_cond_signal 会导致死锁
【发布时间】：2015-03-09 10:36:55
【问题描述】：

我是条件变量的新手，如果不使用pthread_cond_broadcast()，就会出现死锁。

#include <iostream>
#include <pthread.h>

pthread_mutex_t m_mut = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cv = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

bool ready = false;

void* print_id (void *ptr )
{
    pthread_mutex_lock(&m_mut);
    while (!ready) pthread_cond_wait(&cv, &m_mut);
    int id = *((int*) ptr);
    std::cout << "thread " << id  << '\n';
    pthread_mutex_unlock(&m_mut);
    pthread_exit(0);
    return NULL;
}

这里的条件变了！

void go() {
    pthread_mutex_lock(&m_mut);
    ready = true;
    pthread_mutex_unlock(&m_mut);
    pthread_cond_signal(&cv);
}

如果我把go()的最后一行改成pthread_cond_broadcast(&cv);就可以了

int main ()
{
    pthread_t threads[10];

    // spawn 10 threads:
    for (int i=0; i<10; i++)
        pthread_create(&threads[i], NULL, print_id, (void *) new int(i));

    go();

    for (int i=0; i<10; i++) pthread_join(threads[i], NULL);

    pthread_mutex_destroy(&m_mut);
    pthread_cond_destroy(&cv);

    return 0;
}

预期的答案（任意顺序）是

thread 0

....

thread 9

但是，在我的机器 (ubuntu) 上，它什么也没打印。谁能告诉我原因？谢谢。

【问题讨论】：

是的。 _signal 唤醒等待列表中的任意线程。我错过了什么吗？
“但是……它什么也没打印。” 真的吗？乍一看，我很怀疑。假设 stdout 是行缓冲的（例如，终端），我理解为什么程序可能会打印 1 到 10 行输出，但不能打印零行输出。如果某些线程比main 快，那么至少其中一个线程将被发出信号并因此产生输出。如果某些线程比main 慢，他们会发现ready 已经准备好，并且每个线程都输出一行。

标签： c++ c pthreads mutex condition-variable

【解决方案1】：

来自手册页（我强调）：

pthread_cond_signal 重新启动在条件变量cond 上等待的线程之一。如果没有线程在 cond 上等待，则不会发生任何事情。 如果有多个线程在 cond 上等待，则只重启一个，但没有指定是哪个。

pthread_cond_broadcast 重新启动所有等待条件变量cond 的线程。如果没有线程在 cond 上等待，则不会发生任何事情。

十个线程中的每一个都在相同的条件下等待。您只调用一次go() - 来自main()。这会调用pthread_cond_signal，它只会发出一个线程（任意一个）的信号。所有其他人仍将等待，因此pthread_join 挂起，因为它们不会终止。当你切换到pthread_cond_broadcast时，所有的线程都会被触发。

【讨论】：

在我的代码中，线程必须先获取互斥体，然后才能等待条件变量。我以为只有一个线程可以等待cv，对吗？
是的。 pthread_cond_wait 要求互斥锁在进入时被锁定并自动解锁，在退出时重新锁定。
嗯，我还是不明白为什么它什么也没打印。十个线程是否在 cv 上等待？如果他们这样做，为什么我不能使用 _signal？
我不能告诉你是否所有十个线程都在等待cv，因为你没有显示所有的代码，但我只能假设这就是正在发生的事情。如果他们都打电话给print_id，那么是的。如果是这样，pthread_cond_signal 将无法工作，因为它会随机触发其中一个等待线程，而您只调用一次go()，因此只会触发一个。
实际上是的，您已经展示了足够多的代码来证明这绝对是问题所在。我会修改我的答案。