C 在 Dining Philosopher 中将数组传递给 pthread

Question

我正在为来自用户输入的 N 位哲学家的餐饮哲学家线程问题编写代码。取消引用 void * 指针时出现错误。我在传递数组时具体做错了什么？

 void *philosopher(void *arg_l);

 int main()
 {   
     int i,A,B;
     scanf("%10d", &A);
     scanf("%10d", &B);
     printf("You got %d phils and %d turns each\n",A,B);

     int args[2];
     args[0] = A;
     args[1] = B;

     pthread_t thread_id[A];
     sem_init(&mutex,0,1);
     for(i=0;i<A;i++)
         sem_init(&S[i],0,0);
     for(i=0;i<A;i++)
     {
         args[2] = phil_num[i];
         pthread_create(&thread_id[i],NULL,philosopher,&args);
         printf("Philosopher %d is thinking\n",i+1);
     }
     for(i=0;i<A;i++)
         pthread_join(thread_id[i],NULL);
}

void *philosopher(void *arg_l)
{
    arg_l[0] = int A;
    arg_l[1] = int B;
    ...
    return NULL;
}

Answer 1

由于arg_l 具有void * 类型，因此不能在其上使用下标运算符[]。这意味着每个元素都有类型void，它不能被实例化。此外，赋值右侧的语法无效。

您需要将线程参数转换为int *，然后才能使用它。此外，您需要传入args 而不获取其地址，因为数组在传递给函数时会衰减为指向第一个元素的指针。

pthread_create(&thread_id[i],NULL,philospher,args);

...

void *philospher(void *arg_l)
{
     int *args = arg_l;
     ...

}

Answer 2

您的台词如下：

arg_l[0] = int A;

完全坏掉了。你会侥幸逃脱：

int A = ((int *)arg_l)[0];

您不能有效地取消引用 void *，也不能索引它们（部分原因是需要取消引用，部分原因是在标准 C 中——与 GNU C 相对——sizeof(void) 未定义）。如图所示，您需要通过强制转换然后解除引用来转换为适当的类型。

注意：args[2] = phil_num[i]; 写入越界（您定义了int args[2];，但看起来您需要int args[3];。

您必须为每个哲学家传递一个单独的数组，因为不能保证给定线程在主线程重新分配新值之前已经读取了信息。通常，您将使用结构而不是数组来传递给单个线程的数据；你有一个这些结构的初始化数组，以便每个线程都有自己独特的控制信息。

有什么方法可以举个例子吗？

有点像这样。关键是struct Info的数组，每个都单独初始化（使用C99复合字面量），并将数组的不同元素传递给每个线程，以便它获取自己的数据，而不是试图共享数据与其他线程。

#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <stdio.h>

#pragma GCC diagnostic ignored "-Wdeprecated-declarations"

struct Info
{
    int number;
    int turns;
    int diner;
};

enum { MAX_PHILOSOPHERS = 10 };
enum { MAX_TURNS = 99 };
static sem_t mutex;
static sem_t S[MAX_PHILOSOPHERS];
static void *philosopher(void *arg_l);

int main(void)
{
    int A, B;
    printf("How many philosophers? How many turns? ");
    fflush(stdout);
    if (scanf("%d %d", &A, &B) != 2)
    {
        fprintf(stderr, "Failed to read input\n");
        return 1;
    }
    if (A < 2)
        fprintf(stderr, "You specified too few philosophers (%d)\n", A);
    if (A > MAX_PHILOSOPHERS)
        fprintf(stderr, "You specified too many philosophers (%d, but the maximum is %d)\n",
                A, MAX_PHILOSOPHERS);
    if (B < 1)
        fprintf(stderr, "You specified too few turns (%d)\n", B);
    if (B > MAX_TURNS)
        fprintf(stderr, "You specified too many turns (%d, but the maximum is %d)\n",
                B, MAX_TURNS);
    if (A < 2 || A > MAX_PHILOSOPHERS || B < 1 || B > MAX_TURNS)
        return 1;
    printf("You have %d philosophers who get %d turns each\n", A, B);

    /* This assignment could be in the thread creation loop before pthread_create() */
    /* Or in the loop that uses sem_init() */
    struct Info info[A];
    for (int i = 0; i < A; i++)
        info[i] = (struct Info){ A, B, i};

    sem_init(&mutex, 0, 1);
    for (int i = 0; i < A; i++)
        sem_init(&S[i], 0, 0);

    pthread_t thread_id[A];
    for (int i = 0; i < A; i++)
    {
        pthread_create(&thread_id[i], NULL, philosopher, &info[i]);
        printf("Philosopher %d is thinking\n", i + 1);
    }

    for (int i = 0; i < A; i++)
        pthread_join(thread_id[i], NULL);

    printf("Dinner is over\n");
    return 0;
}

static void *philosopher(void *arg_l)
{
    struct Info *info = arg_l;
    printf("N = %d, T = %d, I = %d\n", info->number, info->turns, info->diner);
    /* ...do dining stuff; remember to share nicely!... */
    return 0;
}

#pragma 允许代码在 macOS Sierra 上编译，它没有 <semaphore.h> 函数的工作版本——它们只是返回错误指示并将 errno 设置为 ENOSYS（函数未实现） . 这段代码还应该检查 pthread 函数和信号量操作的返回值——不这样做就是懒惰。