条件变量是线程可用的另一种同步机制。条件变量用于自动阻塞线程，知道某个特定事件发生或某个条件满足为止，通常情况下，条件变量是和互斥锁一起搭配使用的。使用条件变量主要包括两个动作：
一个线程等待某个条件满足而被阻塞；
另一个线程中，条件满足时发出“信号”。
为了说明这个问题，来看一个没有使用条件变量的例子，生产者---消费者模式，生产者这边负责生产产品、而消费者负责消费产品，对于消费者来说，没有产品的时候只能等待产品出来，有产品就使用它。这里我们使用一个变量来表示这个这个产品，生产者生产一件产品变量加 1，消费者消费一次变量减 1，
示例代码如下所示：
//示例代码 12.3.1 生产者---消费者示例代码
include
include
include
include
include
static pthread_mutex_t mutex;
static int g_avail = 0;
/ 消费者线程 /
static void consumer_thread(void arg)
{
for ( ; ; ) {
pthread_mutex_lock(&mutex);//上锁
while (g_avail > 0)
g_avail--; //消费
pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁
}
return (void *)0;
}
/ 主线程（生产者） /
int main(int argc, char *argv[])
{
pthread_t tid;
int ret;
/* 初始化互斥锁 */
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
/* 创建新线程 */
ret = pthread_create(&tid, NULL, consumer_thread, NULL);
if (ret) {
fprintf(stderr, "pthread_create error: %s\\n", strerror(ret));
exit(-1);
}
for ( ; ; )
{
pthread_mutex_lock(&mutex);//上锁
g_avail++; //生产
pthread_mutex_unlock(&mutex);//解锁
}
exit(0);
}
此代码中，主线程作为“生产者”，新创建的线程作为“消费者”，运行之后它们都回处于死循环中，所以代码中没有加入销毁互斥锁、等待回收新线程相关的代码，进程终止时会自动被处理。
上述代码虽然可行，但由于新线程中会不停的循环检查全局变量 g_avail 是否大于 0，故而造成 CPU 资源的浪费。采用条件变量这一问题就可以迎刃而解！条件变量允许一个线程休眠（阻塞等待）直至获取到另一个线程的通知（收到信号）再去执行自己的操作，譬如上述代码中，当条件 g_avail > 0 不成立时，消费者线程会进入休眠状态，而生产者生成产品后（g_avail++，此时 g_avail 将会大于 0），向处于等待状态的线程发出“信号”，而其它线程收到“信号”之后，便会被唤醒！
💡 Tips：这里提到的信号并不是第八章内容所指的信号，需要区分开来！
前面说到，条件变量通常搭配互斥锁来使用，是因为条件的检测是在互斥锁的保护下进行的，也就是说条件本身是由互斥锁保护的，线程在改变条件状态之前必须首先锁住互斥锁，不然就可能引发线程不安全的问题。
- 条件变量初始化
条件变量使用 pthread_cond_t 数据类型来表示，类似于互斥锁，在使用条件变量之前必须对其进行初始化。初始化方式同样也有两种：使用宏 PTHREAD_COND_INITIALIZER 或者使用函数 pthread_cond_init()，使用宏的初始化方法与互斥锁的初始化宏一样，这里就不再重述！譬如：
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_cond_init()
函数原型如下所示：
include
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t cond);
int pthread_cond_init(pthread_cond_t cond, const pthread_condattr_t *attr);
同样，使用这些函数需要包含头文件，使用 pthread_cond_init()函数初始化条件变量，当不再使用时，使用 pthread_cond_destroy()销毁条件变量。
参数 cond 指向 pthread_cond_t 条件变量对象，对于 pthread_cond_init()函数，类似于互斥锁，在初始化条件变量时设置条件变量的属性，参数 attr 指向一个 pthread_condattr_t 类型对象，pthread_condattr_t 数据类型用于描述条件变量的属性。可将参数 attr 设置为 NULL，表示使用属性的默认值来初始化条件变量，与使用 PTHREAD_COND_INITIALIZER 宏相同。
函数调用成功返回 0，失败将返回一个非 0 值的错误码。
对于初始化与销毁操作，有以下问题需要注意：
在使用条件变量之前必须对条件变量进行初始化操作，使用 PTHREAD_COND_INITIALIZER 宏或者函数 pthread_cond_init()都行；
对已经初始化的条件变量再次进行初始化，将可能会导致未定义行为；
对没有进行初始化的条件变量进行销毁，也将可能会导致未定义行为；
对某个条件变量而言，仅当没有任何线程等待它时，将其销毁才是最安全的；
经 pthread_cond_destroy()销毁的条件变量，可以再次调用 pthread_cond_init()对其进行重新初始化。
- 通知和等待条件变量
条件变量的主要操作便是发送信号（signal）和等待。发送信号操作即是通知一个或多个处于等待状态的线程，某个共享变量的状态已经改变，这些处于等待状态的线程收到通知之后便会被唤醒，唤醒之后再检查条件是否满足。等待操作是指在收到一个通知前一直处于阻塞状态。
函数 pthread_cond_signal()和 pthread_cond_broadcast()均可向指定的条件变量发送信号，通知一个或多个处于等待状态的线程。调用 pthread_cond_wait()函数是线程阻塞，直到收到条件变量的通知。
pthread_cond_signal()和 pthread_cond_broadcast()函数原型如下所示：
include
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t cond);
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t cond);
使用这些函数需要包含头文件，参数 cond 指向目标条件变量，向该条件变量发送信号。调用成功返回 0；失败将返回一个非 0 值的错误码。
pthread_cond_signal()和 pthread_cond_broadcast()的区别在于：二者对阻塞于 pthread_cond_wait()的多个线程对应的处理方式不同，pthread_cond_signal()函数至少能唤醒一个线程，而 pthread_cond_broadcast()函数则能唤醒所有线程。使用pthread_cond_broadcast()函数总能产生正确的结果，唤醒所有等待状态的线程，但函数 pthread_cond_signal()会更为高效，因为它只需确保至少唤醒一个线程即可，所以如果我们的程序当中，只有一个处于等待状态的线程，使用pthread_cond_signal()更好，具体使用哪个函数根据实际情况进行选择！
