Linux条件变量pthread_cond_wait函数为什么需要一个互斥锁

在使用pthread_cond_wait时经常能看到结合互斥锁来使用，如：

pthread_mutex_lock(&m_mutex);
// 自己的操作
ret = pthread_cond_wait(&m_cond, m_mutex);
// 自己的操作
pthread_mutex_unlock(&m_mutex);

为什么需要先上锁再去wait呢？

先看一下pthread_cond_wait里面做的事情：
• pthread_cond_wait函数，用于等待目标条件变量。该函数调用时需要传入 mutex参数(加锁的互斥锁) ，函数执行时，先把调用线程放入条件变量的请求队列，然后将互斥锁mutex解锁，当函数成功返回为0时，表示重新抢到了互斥锁，互斥锁会再次被锁上， 也就是说函数内部会有一次解锁和加锁操作.

将线程放入等待队列之后，wait函数内部会进行一次解锁（不能先解锁再放入等待队列，万一锁被人抢走了又还没放入等待队列那么就会忽视这次执行信号），因为线程已经进入了等待队列，所以一定会去进行执行，然后直到第二次竞争到锁，竞争到锁之后去执行，执行完之后不会再去释放锁，所以说在wait函数外面也需要主动进行一次加锁解锁。

加锁流程

整个部分的加锁流程如下：
外部加锁-wait内部解锁-wait内部加锁-外部解锁

为什么不直接用锁要去用条件变量？

可能有些人看到这就会去想为什么不直接用锁而是要去用条件变量，为什么不直接在上锁的时间内直接把操作做完然后解锁就行，是否有必要再调用条件变量的wait，下面是我个人理解：

• 互斥锁会不停的去检测锁的情况，比较消耗资源，条件变量虽然也会阻塞住，但是是需要通知才会主动唤醒，再去做相应的操作。例如最简单的：
  我向朋友小明借了一点钱，需要他打点钱放我卡上，他没打钱之前我是取不到钱的，互斥锁的情况下我会一直来回跑银行查看他是否有把钱打给我，如果他一直在忙没空打钱那么我就会一直反复跑空路，消耗了我的体力。条件变量则是他忙完之后把钱打给我了，我这边就会收到短信通知我钱已经到账，我可以去取了，但取钱时ATM机只有一台，我还是需要等待ATM机器空闲下来我才可以取钱，这就是wait函数外部还需要加锁解锁的原因
• 条件变量内部是有一个请求队列的，当调用wait时，首先是会线程放入请求队列的，之后就可以立刻将锁释放掉，因为线程已经在请求队列里面了，所以一定是会去进行执行的，而同时因为把锁释放掉了，其他线程就可以继续用将自己放入请求队列，直到收到通知了大家才会再去竞争锁并进行执行，在等待的时间内其他线程也可以将请求放入请求队列，节约了一定的时间。
  还是按上面那个例子，可能陆陆续续有十个人向小明借钱，互斥锁的情况就是第一个人向小明说借钱的事-反复跑银行-取到钱，然后第二个人再重复相同的过程，直到第十个人取到钱。条件变量的过程则是：第一个人和小明说借钱的事，但是小明在忙还没有打钱，第一个人也不会反复跑银行而是等待通知，等通知的时候其他人也可以向小明说借钱的事，然后十个人都可以一起等，直到小明开始打钱，可以只打一份的钱也可以同时十份都打(broadcast)，然后也是ATM机器大家需要公平竞争，因此在wait函数外部也需要加锁解锁。

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