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相关概念
 
数学规划——无约束非线性规划/约束非线性规划； 
 下降方向、可行方向、下降可行方向； 
 可行解、可行域边界、有效约束、无效约束；
 
局部极小值的性质： 
 若ｘ*是极小值点，则不存在向量D，使得： 
 $\Delta f(X*)^T D <0$ 
 $-\Delta g_j(X*)^T D <0$ 
 同时成立。
 
K-T条件
 
X*是非线性规划 $\{   min f(X), h_i(X) = 0, i=1,2,...,m, g_j(X) \ge 0, j=1,2,...,n \}$ 的极小值点,且X*点各有效约束的梯度线性独立。则存在向量 $\lambda ^* = (\lambda_1^*, \lambda_2^*,..., \lambda_m^*)$ 和 $\Gamma^* = (\gamma_1^*, \gamma_2^*,..., \gamma_n^*)$ ，使得：
 
$\Delta f(X^*) -  \Sigma _{i=1}^m \lambda_i^* \Delta h_i(X^*) - \Sigma _{j=1}^n \gamma_j^* \Delta g_j(X^*) = 0$
 
$\gamma_j^*g_j(X^*) = 0, j=1,2,...,n$
 
$\gamma_j^* \ge 0, j=1,2,...,n$
 
同时成立。
 
$\lambda_i^*$和$\gamma_j^*$称为广义拉格朗日乘子。
 
K-T条件是确定某点为极值点的必要条件，但不是充分条件，因此满足这个条件的点不一定是极值点。
 
对于凸规划，K-T条件是极值点存在的充分必要条件。

 1.初始化条件变量pthread_cond_init
 
#include <pthread.h>
int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cv, const pthread_condattr_t *cattr);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
 
 初始化一个条件变量。当参数cattr为空指针时，函数创建的是一个缺省的条件变量。否则条件变量的属性将由cattr中的属性值来决定。调用 pthread_cond_init函数时，参数cattr为空指针等价于cattr中的属性为缺省属性，只是前者不需要cattr所占用的内存开销。这个函数返回时，条件变量被存放在参数cv指向的内存中。
 
 可以用宏PTHREAD_COND_INITIALIZER来初始化静态定义的条件变量，使其具有缺省属性。这和用pthread_cond_init函数动态分配的效果是一样的。初始化时不进行错误检查。如：
 
pthread_cond_t cv = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
 
 不能由多个线程同时初始化一个条件变量。当需要重新初始化或释放一个条件变量时，应用程序必须保证这个条件变量未被使用。
 
  
 
 2.阻塞在条件变量上pthread_cond_wait
 
#include <pthread.h>
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cv, pthread_mutex_t *mutex);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
 
 函数将解锁mutex参数指向的互斥锁，并使当前线程阻塞在cv参数指向的条件变量上。
 
 被阻塞的线程可以被pthread_cond_signal函数，pthread_cond_broadcast函数唤醒，也可能在被信号中断后被唤醒。
 
 pthread_cond_wait函数的返回并不意味着条件的值一定发生了变化，必须重新检查条件的值。
 
 pthread_cond_wait函数返回时，相应的互斥锁将被当前线程锁定，即使是函数出错返回。
 
 一般一个条件表达式都是在一个互斥锁的保护下被检查。当条件表达式未被满足时，线程将仍然阻塞在这个条件变量上。当另一个线程改变了条件的值并向条件变量发出信号时，等待在这个条件变量上的一个线程或所有线程被唤醒，接着都试图再次占有相应的互斥锁。
 
 阻塞在条件变量上的线程被唤醒以后，直到pthread_cond_wait()函数返回之前条件的值都有可能发生变化。所以函数返回以后，在锁定相应的互斥锁之前，必须重新测试条件值。最好的测试方法是循环调用pthread_cond_wait函数，并把满足条件的表达式置为循环的终止条件。如：
 
pthread_mutex_lock();
while (condition_is_false)
 pthread_cond_wait();
pthread_mutex_unlock();
 
 阻塞在同一个条件变量上的不同线程被释放的次序是不一定的。
 
 注意：pthread_cond_wait()函数是退出点，如果在调用这个函数时，已有一个挂起的退出请求，且线程允许退出，这个线程将被终止并开始执行善后处理函数，而这时和条件变量相关的互斥锁仍将处在锁定状态。
 
  
 
 3.解除在条件变量上的阻塞pthread_cond_signal
 
#include <pthread.h>
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cv);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
 
 函数被用来释放被阻塞在指定条件变量上的一个线程。
 
 必须在互斥锁的保护下使用相应的条件变量。否则对条件变量的解锁有可能发生在锁定条件变量之前，从而造成死锁。
 
 唤醒阻塞在条件变量上的所有线程的顺序由调度策略决定，如果线程的调度策略是SCHED_OTHER类型的，系统将根据线程的优先级唤醒线程。
 
 如果没有线程被阻塞在条件变量上，那么调用pthread_cond_signal()将没有作用。
 
  
 
 4.阻塞直到指定时间pthread_cond_timedwait
 
#include <pthread.h>
#include <time.h>
int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *cv, pthread_mutex_t *mp, const structtimespec * abstime);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
 
 函数到了一定的时间，即使条件未发生也会解除阻塞。这个时间由参数abstime指定。函数返回时，相应的互斥锁往往是锁定的，即使是函数出错返回。
 
 注意：pthread_cond_timedwait函数也是退出点。
 
 超时时间参数是指一天中的某个时刻。使用举例：
 
pthread_timestruc_t to;
to.tv_sec = time(NULL) + TIMEOUT;
to.tv_nsec = 0;
 
 超时返回的错误码是ETIMEDOUT。
 
  
 
 5.释放阻塞的所有线程pthread_cond_broadcast
 
#include <pthread.h>
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cv);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
 
 函数唤醒所有被pthread_cond_wait函数阻塞在某个条件变量上的线程，参数cv被用来指定这个条件变量。当没有线程阻塞在这个条件变量上时，pthread_cond_broadcast函数无效。
 
 由于pthread_cond_broadcast函数唤醒所有阻塞在某个条件变量上的线程，这些线程被唤醒后将再次竞争相应的互斥锁，所以必须小心使用pthread_cond_broadcast函数。
 
  
 
 6.释放条件变量pthread_cond_destroy
 
#include <pthread.h>
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cv);
返回值：函数成功返回0；任何其他返回值都表示错误
 
 释放条件变量。
 
 注意：条件变量占用的空间并未被释放。
 
  
 
 7.唤醒丢失问题
 
 在线程未获得相应的互斥锁时调用pthread_cond_signal或pthread_cond_broadcast函数可能会引起唤醒丢失问题。
 
 唤醒丢失往往会在下面的情况下发生：
 
一个线程调用pthread_cond_signal或pthread_cond_broadcast函数；
另一个线程正处在测试条件变量和调用pthread_cond_wait函数之间；
没有线程正在处在阻塞等待的状态下。

一、条件变量属性结构体（pthread_condattr_t）
 
pthread_condattr_t
二、条件变量属性
 
①进程共享：与互斥量的进程共享属性是相同的（互斥量见文章：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/90904833）
②时钟属性
三、条件变量属性结构体的初始化
 
#include <pthread.h>
int pthread_condattr_init(pthread_condattr_t* attr);
int pthread_condattr_destroy(pthread_condattr_t* attr);

//返回值：成功返回0；失败返回错误编码
 
 
 
pthread_condattr_init函数：
 
 
功能：对条件变量属性结构体初始化
调用此函数之后，条件变量属性结构体的属性都是系统默认值，如果想要设置其他属性，还需要调用不同的函数进行设置
 
pthread_condattr_destroy函数：
 
 
功能：对条件变量属性结构体反初始化（销毁）
只反初始化，不释放内存
 
四、进程共享属性的设置与获取（pshared）
 
#include <pthread.h>
int pthread_condattr_setshared(pthread_condattr_t* attr,int pshared);
int pthread_condattr_getshared(const pthread_condattr_t* restrict attr,int* restrict pshared);

//返回值：成功返回0；失败返回错误编码
 
 
 
pthread_condattr_setshared函数：
 
 
功能：设置条件变量的进程共享属性
 
pthread_condattr_getshared函数：
 
 
功能：获取条件变量的进程共享属性
 
五、时钟属性的设置与获取（clock）
 
#include <pthread.h>
int pthread_condattr_setclock(pthread_condattr_t* attr,clockid_t clock_id);
int pthread_condattr_getclock(const pthread_condattr_t* restrict attr,clockid_t *restrict clock_id);

//返回值：成功返回0；失败返回错误编码
 
 
 
时钟属性的概念：
 
 
时钟属性控制计算pthread_cond_timewait函数的超时参数（tsptr）时采用的是哪个时钟
合法值取自下图列出的时钟ID
 
 
 
注意事项：Single UNIX Specification并没有为其他有超时等待函数的属性对象定义时钟属性
 
 
 
pthread_condattr_setclock函数：
 
 
 
功能：此函数用于设置pthread_cond_timewait函数使用的时钟ID
 
 
pthread_condattr_getclock函数：
 
 
功能：此函数获取可被用于pthread_cond_timedwait函数的时钟ID。pthread_cond_timedwait函数使用前需要用pthread_condattr_t对条件变量进行初始化

pthread_mutex_t： 互斥锁，多线程中对共享变量的包保护
 
pthread_cond_t： 线程间同步，一般和pthread_mutex_t一起使用，以防止出现逻辑错误，即如果单独使用条件变量，某些情况下（条件变量前后出现对共享变量的读写）会出现问题
 
 

 
 
1. pthread_mutex_t
 
    1> 初始化
 
 
    int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *mutexattr)
 
或 
 
   pthread_mutex_t mutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
 
    2> 互斥锁属性
 
 
  PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP，这是缺省值，也就是普通锁。当一个线程加锁以后，其余请求锁的线程将形成一个等待队列，并在解锁后按优先级获得锁。这种锁策略保证了资源分配的公平性。
 
 PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE_NP，嵌套锁，允许同一个线程对同一个锁成功获得多次，并通过多次unlock解锁。如果是不同线程请求，则在加锁线程解锁时重新竞争。
 
 PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK_NP，检错锁，如果同一个线程请求同一个锁，则返回EDEADLK，否则与PTHREAD_MUTEX_TIMED_NP类型动作相同。这样就保证当不允许多次加锁时不会出现最简单情况下的死锁。
 
  PTHREAD_MUTEX_ADAPTIVE_NP，适应锁，动作最简单的锁类型，仅等待解锁后重新竞争。
 
设置互斥锁属性 
      pthread_mutexattr_t mta;
       int rv = pthread_mutexattr_init(&mta);
       pthread_mutexattr_settype(&mta,  PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK_NP);
 
 

 
 
2. pthread_cond_t
 
   1> 初始化
 
 
#include <pthread.h>
int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cv, const pthread_condattr_t *cattr);
 
或
 
pthread_cond_t cv = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
 
    2> 其他函数
 
 阻塞在条件变量上pthread_cond_wait
 解除在条件变量上的阻塞pthread_cond_signal
 阻塞直到指定时间pthread_cond_timedwait
 释放阻塞的所有线程pthread_cond_broadcast
 释放条件变量pthread_cond_destroy
 

  
 唤醒丢失问题
  
     在线程未获得相应的互斥锁时调用pthread_cond_signal或pthread_cond_broadcast函数可能会引起唤醒丢失问题。
  
     唤醒丢失往往会在下面的情况下发生：
  
    a. 一个线程调用pthread_cond_signal或pthread_cond_broadcast函数；
  
    b. 另一个线程正处在测试条件变量和调用pthread_cond_wait函数之间；
  
    c. 没有线程正在处在阻塞等待的状态下
  

 

 

 
参考：
 
http://blog.csdn.net/icechenbing/article/details/7662026
 
http://blog.sina.com.cn/s/blog_6ffd3b5c0100mc3n.html