C pthread:满足条件时如何激活一个线程?

时间:2016-11-18 20:27:31

标签: c multithreading synchronization pthreads semaphore

考虑以下计划:

// Compilation: 
// gcc -Wall -Wextra -pedantic -Wno-unused-parameter -O3 test.c -o test -pthread

// Include
#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>

// Common variables
sem_t sem;                      // Semaphore
static const int nthr = 4;      // Number of threads
static int n = 0;               // Global counter

// Wait for a given number of seconds
void wait(unsigned int seconds) 
{
    unsigned int limit = time(NULL) + seconds;
    while (time(NULL) < limit);
}

// Function f0
void* f0(void* arg)
{
    while (n < 2); // Here
    // Doing stuff that does no require any access to shared variable
    printf("...doing stuff in f0...\n");
    pthread_exit(NULL);
}

// Function fn
void* fn(void* arg)
{
    sem_wait(&sem);
    wait(1);
    printf("entering fn: n = %d\n", n);
    n++;
    printf("leaving fn: n = %d\n", n);
    wait(1);
    sem_post(&sem);
    pthread_exit(NULL);
}

// Main
int main(int argc, char* argv[])
{
    pthread_t thr[nthr];
    sem_init(&sem, 0, 1);
    pthread_create(&thr[0], NULL, f0, NULL);
    for (int i = 1; i < nthr; ++i) pthread_create(&(thr[i]), NULL, fn, NULL);  
    for (int i = 0; i < nthr; ++i) pthread_join(thr[i], NULL);
    return 0;
}

该计划执行以下操作: thread0执行f0而其他线程正在执行fn。我希望f0等到两个线程在做某事之前递增n

目前标记为Here的行应该这样做,但它不起作用。如何正确地做(在可能的情况下使用信号量而不是互斥量)?

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

您可以使用pthread_cond,如评论中所述:

https://linux.die.net/man/3/pthread_cond_init

IMO cond有点复杂,所以如果你是在多线程世界中开始,我建议先使用mutex_lock:

http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/009695399/functions/pthread_mutex_lock.html

在这种情况下,您应该使用两个锁,一个用于f0函数(f0_lock),另一个用于读取/写入“n”(var_n_lock)变量。你的程序应该:

  1. 开始时f0_lock已锁定且var_n_lock已解锁。
  2. f0将等待f0_lock。
  3. fn线程将执行他们需要执行的操作,然后锁定var_n_lock,将n增加1并检查n == 2,如果是,则解锁f0_lock,最后解锁var_n_lock。
  4. 当n == 2时,运行f0的线程将被解锁并继续运行。
  5. 我注意到了几件事情:在我看来,fn线程将在f0之前完成,如果是这种情况,你应该反转你的连接顺序,这将导致一个小的优化。另外,如果你想让你的程序等一段时间,使用sleep或者usleep,它会为你节省大量的CPU。

    希望这有帮助。