Параллельное и распределенное программирование на С++

pthread_cond_timedwait, pthread_cond_wait

Имя

pthread_cond_timedwait, pthread_cond_wait — функции ожидания условия.

Синопсис

THR

#include <pthread.h>

int pthread_cond_timedwait ( pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex, const struct timespec *restrict abstime);

int pthread_cond_wait (pthread_cond_t *restrict cond, pthread_mutex_t *restrict mutex);

Описание

Функции pthread_cond_timedwait() и pthread_cond_wait() используются для блокирования потоков по условной переменной. Они вызываются с использованием мьютекса mutex , блокируемого вызывающим потоком; в противном случае результирующее поведение не определено.

Эти функции автоматически освобождают мьютекс mutex и обеспечивают блокирование вызывающего потока по условной переменной cond; «автоматически» здесь означает «автоматический доступ к мьютексу со стороны другого потока с последующим доступом к условной переменной». Другими словами, если какой-то другой поток может получить мьютекс после его освобождения вызывающим потоком, то результат последующего вызова функции pthread_cond_broadcast () или pthread_cond_signal () в этом (другом) потоке будет таким, как если бы он имел место после блокирования вызывающего потока.

При успешном выполнении мьютекс будет заблокирован, а владеть им будет вызывающий поток.

При использовании условных переменных всегда существует булев предикат, совместно используемый этими переменными, которые связаны с каждым ожидаемым условием. Это условие становится истинным, если поток должен продолжать выполнение. При использовании функций pthread_cond_timedwait() или pthread_cond_wait () возможны фиктивные запуски. Поскольку возврат из этих функций не подразумевает ничего, кроме оценки значения упомянутого выше предиката, он должен вычисляться после каждого такого выхода из функции.

Результат использования нескольких мьютексов для параллельно выполняемых операций pthread_cond_timedwait () или pthread_cond_wait () по одной и той же условной переменной не определен; другими словами, условная переменная связывается с уникальным мьютексом, когда поток ожидает заданного значения условной переменной, и это (динамическое) связывание завершится вместе с завершением ожидания.

Ожидание условия (синхронизированное или нет) представляет собой «точку отмены». Если статус возможности аннулирования дл я потока соответствует значению PTHREAD_CANCEL_DEFERRED, побочным эффектом действий, выполняемых по запросу на аннулирование во время ожидания условия будет повторный захват мьютекса перед вызовом первого обработчика запроса на отмену. Другими словами, результат будет выглядеть так, как если бы поток был разблокирован и получил воз м ожность выполниться до точки выхода из вызова функции pthread_cond_timedwait() или pthread_cond_wait(), но в этой точке «обнаружил» запрос на от м ену и в м есто возврата к инициатору вызова функции pthread_cond_timedwait() или pthread_cond_wait() приступил к выполнению действий по аннулированию, которые включают вызов обработчиков этого запроса.

Поток, который был разблокирован по причине отмены в то время, пока он был заблокирован в вызове функции pthread_cond_timedwait() или pthread_cond_wait (), не будет использовать условный сигнал, который можно направить параллельно на условную переменную, если существуют другие потоки, заблокированные по этой условной переменной.

Функция pthread_cond_timedwait() эквивалентна функции pthread_cond_wait (), за исключением того, что она возвращает код ошибки, если абсолютное время, заданное пара м етро м abstime, наступит (т.е. системное время станет равным или превысит значение abstime) до того, как будет передано (с помощью сигнала) условие cond, или если абсолютное время, заданное параметром abstime, уже наступило в момент вызова.

C S Если поддерживается опция Clock Selection, условная переменная будет иметь атрибут часов, определяющий механизм, который предназначен для измерения времени, заданного параметром abstime . По истечении заданного времени функция pthread_cond_timedwait() освободит и снова захватит мьютекс, адресуемый параметром mutex . Функция pthread_cond_timedwait () также представляет собой точку отмены.

Если потоку, ожидающему значения условной переменной, передается сигнал, то при возврате из обработчика сигнала поток возобновит ожидание этой условной переменной (как будто не было никакого прерывания на обработку сигнала) или возвратит нуль вследствие фиктивного запуска.

Возвращаемые значения

За исключением кода ошибки [ETIMEDOUT], все проверки на наличие ошибок реализованы так, как если бы они были выполнены в самом начале работы каждой функции, и код ошибки в случае ее обнаружения возвращается до модификации состояния мьютекса, заданного пара м етро м mutex, или условной переменной, заданной параметром cond.

При успешном завершении возвращается нулевое значение; в противном случае — код ошибки, обозначающий ее характер.

Ошибки

Функция pthread_cond_timedwait () завершится неудачно, если:

[ETIMEDOUT]  вре м я, заданное пара м етро м abstime, наступило.

Функции pthread_cond_timedwait() и pthread_cond_wait() м огут завершиться неудачно, если:

[EINVAL] значение, заданное хотя бы одни м из пара м етров cond, mutex или abstime, недействительно;

[EINVAL] для выполнения параллельных операций pthread_cond_timedwait() или pthread_cond_wait () по одной и той же условной пере м енной были задействованы различные мьютексы;

[EPERM]  во вре м я вызова любой из функций мьютексом не владел текущий поток.

Эти функции не возвращают код ошибки [EINTR].

Примеры

Отсутствуют.

Замечания по использованию

Отсутствуют.

Логическое обоснование

Семантика ожидания по условию

Важно от м етить, что, когда функции pthread_cond_wait() и pthread_cond_timedwait() завершаются без ошибки, соответствую щ ий предикат может все еще иметь ложное значение. Аналогично, когда функция pthread_cond_timedwait() возвращается с ошибкой истечения времени ожидания, соответствующий предикат может иметь истинное значение из-за