使用 pThreads 实现线程安全队列：死锁？答案

【问题标题】：Implementing an thread-safe queue with pThreads: Deadlock?使用 pThreads 实现线程安全队列：死锁？
【发布时间】：2013-07-24 06:40:51
【问题描述】：

我正在尝试实现基于固定数组的线程安全队列。队列包含一个 void 指针数组。

pthread_t a;
pthread_t b;
Queue *q;

Queue* queue_new(int size)
{
    // malloc stuff
}

void queue_put(Queue* q, void* item)
{
    pthread_mutex_lock(&(q->lock));
    // details on array queue managment
    pthread_mutex_unlock(&(q->lock));
}

void* queue_get(Queue* q)
{
    pthread_mutex_lock(&(q->lock));
    // more details ...
    return q->queue[old_front];
    pthread_mutex_unlock(&(q->lock));
}


void *func_a (void *ptr)
{
    void *ptr1 = malloc(sizeof(int));
    *((int*)ptr1) = 5;
    queue_put(q, ptr1);

    void *ptr2 = malloc(sizeof(int));
    *((int*)ptr2) = 4;
    queue_put(q, ptr2);
    return NULL;
}

void *func_b (void *ptr)
{
    void *ptr3 = malloc(sizeof(int));
    *((int*)ptr3) = 7;
    queue_put(q, ptr3);

    queue_get(q); // critical part !

    return NULL;
}


int main ()
{
    q = queue_new(3);
    pthread_create(&a, NULL, func_a, NULL);
    pthread_create(&b, NULL, func_b, NULL);
    pthread_join(a, NULL);
    pthread_join(b, NULL);

    queue_print(q);

    return 0;
}

我认为这是一种非常直接的方法。不幸的是，程序冻结了。但是，当我删除 func_b 中的 queue_get(q); 时，它工作得很好。我认为这一定是某种僵局。有任何想法吗？队列的非线程安全版本已经过测试并且工作正常。为了清楚起见，代码被隐藏了。有什么想法吗？

【问题讨论】：

请不要写这样的代码......说清楚，int *ptr1 = (int*)malloc(sizeof(int)); *int = 5; queue_put(q, ptr1); 所有那些丑陋的不必要的类型转换最终会让你发疯。
谢谢，好点子！我想你的意思是*ptr1=5; 对吧？
是的，对不起，我会更正评论（编辑：似乎它不会让我）

标签： c thread-safety pthreads deadlock

【解决方案1】：

我相信问题在于queue_get。您在互斥锁解锁之前返回。尝试将返回值存储到临时变量中，解锁互斥体，然后返回值。

void* queue_get(Queue* q)
{
    void* temp;
    pthread_mutex_lock(&(q->lock));
    // more details ...
    temp = q->queue[old_front];
    pthread_mutex_unlock(&(q->lock));
    return temp;
}

【讨论】：

【解决方案2】：

您在解锁 queue_get 中的互斥锁之前返回：

return q->queue[old_front];
pthread_mutex_unlock(&(q->lock));

这应该是：

void *retValue = q->queue[old_front];
pthread_mutex_unlock(&(q->lock));
return retValue;

【讨论】：

【解决方案3】：

您需要将queue_get 中的解锁行移到return 上方，到目前为止，它还没有到达。所以锁永远不会被释放。

pthread_mutex_unlock(&(q->lock));
return q->queue[old_front];

或者，您可能希望避免在锁外触摸它：

void * ret = q->queue[old_front];
pthread_mutex_unlock(&(q->lock));
return ret;

（从更风格的角度来看：这样你的价值分配会更“干净”：

int * ptr1 = malloc(sizeof(*ptr1));
*ptr1 = 5;
queue_put(q, ptr1);

注意缺少所需的演员表）

【讨论】：