一、什麼是條件變量
與互斥鎖不同，條件變量是用來等待而不是用來上鎖的。條件變量用來自動阻塞一個線程，直到某特殊情況發生爲止。通常條件變量和互斥鎖同時使用。
條件變量使我們可以睡眠等待某種條件出現。條件變量是利用線程間共享的全局變量進行同步的一種機制，主要包括兩個動作：一個線程等待"條件變量的條件成立"而掛起；另一個線程使"條件成立"（給出條件成立信號）。
條 件的檢測是在互斥鎖的保護下進行的。如果一個條件爲假，一個線程自動阻塞，並釋放等待狀態改變的互斥鎖。如果另一個線程改變了條件，它發信號給關聯的條件 變量，喚醒一個或多個等待它的線程，重新獲得互斥鎖，重新評價條件。如果兩進程共享可讀寫的內存，條件變量可以被用來實現這兩進程間的線程同步。
使用條件變量之前要先進行初始化。可以在單個語句中生成和初始化一個條件變量如：
pthread_cond_t my_condition=PTHREAD_COND_INITIALIZER;（用於進程間線程的通信）。
也可以利用函數pthread_cond_init動態初始化。
二、條件變量函數
1．
名稱：
pthread_cond_init
目標：
條件變量初始化
頭文件：
#include < pthread.h>
函數原形：
int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, const pthread_condattr_t *attr);
參數:
cptr 條件變量
attr 條件變量屬性
返回值：
成功返回0，出錯返回錯誤編號。
pthread_cond_init函數可以用來初始化一個條件變量。他使用變量attr所指定的屬性來初始化一個條件變量，如果參數attr爲空，那麼它將使用缺省的屬性來設置所指定的條件變量。
2.
名稱：
pthread_cond_destroy
目標：
條件變量摧毀
頭文件：
#include < pthread.h>
函數原形：
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);
參數:
cptr 條件變量
返回值：
成功返回0，出錯返回錯誤編號。
pthread_cond_destroy函數可以用來摧毀所指定的條件變量，同時將會釋放所給它分配的資源。調用該函數的進程也並不要求等待在參數所指定的條件變量上。
3.
名稱：
pthread_cond_wait/pthread_cond_timedwait
目標：
條件變量等待
頭文件：
#include < pthread.h>
函數原形：
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond,pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *cond,pthread_mutex_t mytex,const struct timespec *abstime);
參數:
cond 條件變量
mutex 互斥鎖
返回值：
成功返回0，出錯返回錯誤編號。
第一個參數*cond是指向一個條件變量的指針。第二個參數*mutex則是對相關的互斥鎖的指針。函數pthread_cond_timedwait函數類型與函數pthread_cond_wait,區別在於，如果達到或是超過所引用的參數*abstime,它將結束並返回錯誤ETIME.pthread_cond_timedwait函數的參數*abstime指向一個timespec結構。該結構如下：
typedef struct timespec{
time_t tv_sec;
long tv_nsex;
}timespec_t;
4.
名稱：
pthread_cond_signal/pthread_cond_broadcast
目標：
條件變量通知
頭文件：
#include < pthread.h>
函數原形：
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);
參數:
cond 條件變量
返回值：
成功返回0，出錯返回錯誤編號。
參數*cond是對類型爲pthread_cond_t 的一個條件變量的指針。當調用pthread_cond_signal時一個在相同條件變量上阻塞的線程將被解鎖。如果同時有多個線程阻塞，則由調度策略確定接收通知的線程。如果調用pthread_cond_broadcast,則將通知阻塞在這個條件變量上的所有線程。一旦被喚醒，線程仍然會要求互斥鎖。如果當前沒有線程等待通知，則上面兩種調用實際上成爲一個空操作。如果參數*cond指向非法地址，則返回值EINVAL。
下面是一個簡單的例子，我們可以從程序的運行來了解條件變量的作用。
/*
*程序創建了2個新線程使他們同步運行，實現進程t_b打印10以內3的倍數，t_a打印其他的數，程序開始線程t_b不滿足條件等待，
* 線程t_a運行使a循環加1並打印。直到i爲3的倍數時，線程t_a發送信號通知進程t_b，這時t_b滿足條件，打印i值。
*********************************************************************************************************
*/
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;/*靜態初始化互斥鎖*/
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;/*初始化條件變量*/
void *thread1(void *);
void *thread2(void *);
int i=1;
int main(void)
{
pthread_t t_a;
pthread_t t_b;
pthread_create(&t_a,NULL,thread2,(void *)NULL);/*創建進程t_a*/
pthread_create(&t_b,NULL,thread1,(void *)NULL); /*創建進程t_b*/
pthread_join(t_b, NULL);/*等待進程t_b結束*/
pthread_mutex_destroy(&mutex);
pthread_cond_destroy(&cond);
exit(0);
}
void *thread1(void *junk)
{
for(i=1;i<=9;i++)
{
pthread_mutex_lock(&mutex);/*鎖住互斥量*/
if(i%3==0)
{
pthread_cond_signal(&cond);/*條件改變，發送信號，通知t_b進程*/
sleep(1);
printf("已喚醒thread2\n");
}
else
{
printf("thread1:%d\n",i);
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);/*解鎖互斥量*/
printf("thread1 unlock\n");
sleep(1);
}
}
void *thread2(void *junk)
{
while(i<9)
{
pthread_mutex_lock(&mutex);
sleep(1);
printf("thread2 get lock\n");
if(i%3!=0)
{
printf("開始開始等待\n");
pthread_cond_wait(&cond,&mutex);/*等待*/
printf("結束等待\n");
printf("thread2:%d\n",i);
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);
sleep(1);
}
}
程序創建了2個新線程使他們同步運行，實現進程t_b打印10以內3的倍數，t_a打印其他的數，程序開始線程t_b不滿足條件等待，線程t_a運行使a循環加1並打印。直到i爲3的倍數時，線程t_a發送信號通知進程t_b，這時t_b滿足條件，打印i值。
下面是運行結果：
#cc –lpthread –o cond cond.c
#./cond
1，thread2 get lock thread2獲得鎖
2，開始開始等待 pthread_cond_wait解鎖，再阻塞
3，thread1:1 thread1獲得鎖
4，thread1 unlock thread1釋放鎖
5，thread1:2 thread2阻塞中不會競爭鎖，thread1再次獲得鎖
6，thread1 unlock thread1釋放鎖
7，已喚醒thread2 此時i=3,喚醒thread2,thread2進入就緒狀態
8，thread1 unlock thread1釋放鎖
9，結束等待 thread2獲得鎖退出阻塞，執行pthread_cond_wait後的代碼
10，thread2:3 打印這句後thread2解鎖
11，thread2 get lock thread2獲得鎖, <爲什麼此時不是thread1獲得鎖，爲了讓thread1獲得鎖，我在thread2解鎖後還sleep(1)了，但還是 thread2獲得鎖>
12，開始開始等待 pthread_cond_wait解鎖，再阻塞
13，thread1:4 。。。
14，thread1 unlock 。。。
15，thread1:5
16，thread1 unlock
17，已喚醒thread2
18，thread1 unlock
19，結束等待
20，thread2:6
21，thread1:7
22，thread1 unlock
23，thread2 get lock
24，開始開始等待
25，thread1:8
26，thread1 unlock
27，已喚醒thread2
28，thread1 unlock
29，結束等待
30，thread2:9
結論：
pthread_cond_wait() 必須與pthread_mutex_lock() 配套使用。pthread_cond_wait()函數一進入wait狀態就會自動解鎖（有原子操作，先解鎖，再阻塞）。當其他線程（線程乙）通過pthread_cond_signal()或pthread_cond_broadcast，把該線程（線程甲）喚醒，使pthread_cond_wait()進入就緒狀態
1，如果此時發信號pthread_cond_signal()的線程乙已經釋放鎖，線程甲自動獲得該mutex，繼續執行pthread_cond_wait()後的代碼。
2，如果此時發信號pthread_cond_signal()的線程乙還沒有釋放鎖，則線程甲繼續保持就緒狀態直到線程乙釋放鎖後，線程甲再獲得mutex
程序詳解參考如下鏈接
https://weihe6666.iteye.com/blog/1170141
但這個鏈接說
pthread_cond_signal(&cond)有原子操作（先解鎖，再發送信號）？？？？
問題：
①，上述結論是我根據執行結果做的猜想，真實情況是否是我猜想的這樣？
②，我用上述的方法是否可以證明pthread_cond_signal(&cond)沒有原子操作，並不會解鎖，只是發信號？？？？
③，執行結果的11步爲什麼不是thread1獲得鎖？