条件变量和信号量的区别

Posted 2023-03-15

条件变量
条件变量使在多线程程序中用来实现“等待--->唤醒”逻辑常用的方法，是进程间同步的一种机制。条件变量用来阻塞一个线程，直到条件满足被触发为止，通常情况下条件变量和互斥量同时使用。
一般条件变量有两个状态：
①一个/多个线程为等待"条件变量的条件成立"而挂起;
②另一个线程在"条件变量条件成立时"通知其他线程。
信号量
信号量是一种特殊的变量，访问具有原子性。
只允许对它进行两个操作：
①等待信号量：当信号量值为0时，程序等待;当信号量值大于0时，信号量减1，程序继续运行。
②发送信号量：将信号量值加1。
说明：Linux提供了一组信号量API，声明在头文件sys/sem.h中。
Linux条件变量和信号量的区别：
①使用条件变量可以一次唤醒所有等待者，而这个信号量没有的功能，感觉是最大区别。
②信号量始终有一个值，而条件变量是没有的，没有地方记录唤醒过多少次，也没有地方记录唤醒线程过多少次。从实现上来说一个信号量可以欧尼顾mutex+counter+condition
variable实现的。因为信号量有一个状态，如果想精准的同步，那么信号量可能会有特殊的地方。信号量可以解决条件变量中存在的唤醒丢失问题。
③信号量的意图在于进程间同步，互斥锁和条件变量的意图在于线程间同步，但是信号量也可用于线程间，互斥锁和条件变量也可用于进程间。应当根据实际的情况进行决定。信号量最有用的场景是用以指明可用资源的数量。 参考技术A 信号量、共享内存，以及消息队列等System V IPC三剑客主要关注进程间通信；

而条件变量、互斥锁，主要关注线程间通信。 参考技术B 线程同步的方式包括：互斥锁、读写锁、条件变量、信号量和令牌。以Java语言为例：用synchronized关键字修饰同步方法。同步有几种实现方法分别是synchronized,wait与notifywait():使一个线程处于等待状态，并且释放所持有的对象的lock。

信号量互斥锁和条件变量的区别

1、互斥锁总是必须由给其上锁的线程解锁，信号量的挂出确不必由执行过它的等待操作的同一线程执行。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　生产者与消费者伪代码

 

2、互斥锁要么被锁住，要么被解锁（二值状态，类似于二值信号量）

3、既然信号量有一个与之关联的状态（它的数值），那么信号量的挂出操作总是被记住。然而当向一个条件变量发送信号时，如果没有线程等待在该条件变量上，那么信号将丢失。

 

ps：提供信号量的原因是，在进程间同步的情况下，若没有涉及到共享内存区时，需要使用信号量。