多线程（pthread）竞争代码答案

【问题标题】：multithreading(pthread) compete code多线程（pthread）竞争代码
【发布时间】：2013-07-25 06:07:15
【问题描述】：

#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
int global;
int i = 30; 
int j = 30; 
int k = 30; 
pthread_mutex_t mutex;
void* child1(void* arg)
{
    while(k--)
    {   
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        global++;
        printf("from child1\n");
        printf("%d\n",global);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }   
}

void* child2(void* arg)
{
    while(j--)
    {   
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        global++;
        printf("from child1\n");
        printf("%d\n",global);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }   
}

int main()
{

    pthread_t tid1, tid2;
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
    pthread_create(&tid1, NULL, child1, NULL);
    pthread_create(&tid2, NULL, child2, NULL);   
    while(i--)
    {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        global++;
        printf("from main\n");
        printf("%d\n",global);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
    return 0;
}

我是pthread和多线程的新手，这段代码的结果是from main xx和child1很少出现，三个线程从来没有一起出现过，有什么问题?

【问题讨论】：

printf() 不一定会用换行符刷新输出，我不知道printf() 的底层实现如何在这里工作，但在你开始更难之前箍，我建议添加一个fflush(stdout) 以确保在每个线程的每次迭代中，输出缓冲区已在关键部分之间完全刷新，并且没有机会通过一些神奇的异步偶然事件被覆盖。如果简单的检查没有成功，那么请担心其他问题。

标签： c pthreads

【解决方案1】：

关键部分的大部分时间将花在printf 调用上。你可以试试：

{
    int local;

    pthread_mutex_lock(& mutex);
    local = ++global;
    pthread_mutex_unlock(& mutex);

    printf("from <fn>\n%d\n", local);
}

这仍然没有提供任何保证“公平”，但是printf 调用很可能使用将导致调度程序启动的系统调用或 I/O 事件在。

您的程序在许多方面与Dining Philosophers Problem 相似。您不希望任何线程“饿死”，但是您在线程之间争用全局计数器，并且您希望强制执行有序。

【讨论】：

如何确保所有三个线程都已执行？
@nzomkxia - 你不能。您将需要一些其他 pthread 机制，可能是条件变量，或者使用 pthread_yield 的队列结构等。请查看餐饮哲学家问题。
这里的全局计数器不是问题上下文中的共享资源，但是 - 它只是无限增加（除了行输出之外，没有任何分支或计算依赖于它的值） .每个线程都有自己的倒计时，它们共享的唯一资源是互斥锁。我看不出这与哲学家就餐问题有何相似之处。
另外，iirc 的 C std lib 不是线程安全的，而且临界区之外的 printf 似乎要求输出缓冲区的竞争条件。
@Atash - POSIX 要求 printf、fprintf 等 - stdio 函数 - 是线程安全的，并且操作是 atomic 。这些是 POSIX 线程，我认为这不是问题。

【解决方案2】：

代码中的一个建议替换 printf("from child1\n");到 printf("来自 child2\n");在 void* child2(void* arg) 函数中。如果您想确保所有线程完成，请在 main 函数末尾添加以下行。 pthread_join(tid1,NULL); pthread_join(tid2,NULL);

【讨论】：

【解决方案3】：

我认为你应该使用 3 个不同的 mutex，顺便说一下使用 pconditional control 以避免不安全的访问

【讨论】：