在 C 中同步结构以进行线程处理答案

【问题标题】：Synchronize struct in C for Threading在 C 中同步结构以进行线程处理
【发布时间】：2010-11-14 17:56:24
【问题描述】：

我有一个在线程中使用的全局结构，我使用pthread.h 创建它。其中有并发线程事件更新变量。因此，我在结构中的数据经常不同步，正如我通过大量调试发现的那样。

C afaik 中没有像“synchonized”（Java 背景）这样的关键字。那么如何阻止数据结构以使其保持有效呢？

我的结构是：

struct thread_data 
{
   int nr;
   int time;
};
struct thread_data thread_data_array[MAX_THR];

MAX_THR 定义为 10，例如 ..

我的数据通过pthread_create 传递到新线程：

pthread_create(&threads[num_threads], NULL, Thread_Fkt, &thread_data_array[num_thread]);

有时线程是在其他线程中创建的。没有线性终止。 C 是否提供了一组同步的数据结构？

谢谢 ;)

【问题讨论】：

标签： c linux multithreading posix

【解决方案1】：

您可能应该查看 pthread mutex ：

互斥锁是一种互斥设备，并且对于保护共享有用并发数据结构修改和实施关键部分和监视器。

【讨论】：

我还将使结构不透明并将所有访问/变异操作移动到函数中，这样您就知道您将所有东西都放在一个地方。

【解决方案2】：

线程不是 C 本身的一部分，而是操作系统的一部分。

pthread_create 中的“pthread”代表 POSIX 线程。 POSIX 中有几个实用程序可以在线程之间进行同步。这当然取决于您想要实现的具体目标。

pthread_mutex_t
pthread_barrier_t
pthread_cond_t

您可以通过查阅其“init”函数的手册页来找到有关这些的初步信息，例如

man pthread_mutex_init

【讨论】：

【解决方案3】：

大概你的num_threads 变量是全局的并且在所有线程之间共享。作为使用 pthreads 互斥锁的示例，您可以通过声明关联的互斥锁来保护此变量：

int num_threads = 0;
pthread_mutex_t mtx_num_threads = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

那么每当你访问变量时，你都需要锁定互斥锁：

pthread_mutex_lock(&mtx_num_threads);
new_thread = num_threads++;
pthread_mutex_unlock(&mtx_num_threads);

pthread_create(&threads[new_thread], NULL, Thread_Fkt, &thread_data_array[new_thread]);

【讨论】：

【解决方案4】：

我只是想澄清另外两个答案。

与其他语言不同，在“C”中，您不能只将结构声明为“受保护”，并让编译器/库/框架为您抽象所有同步。

pthread 互斥锁是要走的路，但它是一个手动过程，你必须确定哪些部分代码（相对于哪些数据结构）将受到保护，并将该保护放入您的代码中。

这包括确定哪些代码会触及这些共享数据结构，并将代码放入适当的 pthread_mutex_lock 和 pthread_mutex_unlock 语句。

【讨论】：

我想补充一点，“其他编译器/lib/fw”绝对不为您抽象“所有同步”，尤其是对于具有“同步”关键字的语言正如您似乎暗示的那样，就像Java或C#一样。固有的线程安全 &&|| C 中也存在无锁数据结构，尽管它们当然不在标准库中，因此遗憾的是，对于未启动的人来说，它们无法访问。

【解决方案5】：

互斥体很慢。看看你是否可以摆脱原子操作。

【讨论】：