注

Question

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

void *thread_func(void *arg)
{
        printf("hello, world \n");
        return 0;
}

int main(void)
{
        pthread_t t1, t2;

        pthread_create(&t1, NULL, thread_func, NULL);
        pthread_create(&t2, NULL, thread_func, NULL);

        printf("t1 = %d\n",t1);
        printf("t2 = %d\n",t2);

        return 0;
}

上面的程序创建了两个线程，每个线程打印＆＃34; Hello World＆＃34;。

所以，根据我的理解，＆＃34; Hello world＆＃34;应该打印最多2次。

但是，多次执行同一个程序（背对背）时，有些情况会出现＆＃34; Hello world＆＃34;正在打印更多而不是 2 次。所以我不清楚如何打印出意外的次数？

以下是示例输出：

[rr@ar ~]$ ./a.out
t1 = 1290651392
t2 = 1282258688
hello, world
hello, world


[rr@ar ~]$ ./a.out
t1 = 1530119936
t2 = 1521727232
hello, world
hello, world
hello, world

如上所示，在多次执行程序后，＆＃34;你好，世界＆＃34; 打印 3 次。任何人都可以建议如何打印3次？

Answer 1

您遇到了线程安全问题。我在Linux 16.04中运行了多次代码，它产生了许多不同的输出，而3 hello world消息的输出很少存在。更频繁地，根本没有输出，这意味着main比能够完成输出的线程更快地终止。有时会产生部分输出，如：

t1=xxxx
t2=yyyy
he

这意味着main正在退出，而只有一个线程能够在stdout缓冲区中推送一些字符。请记住，main的正常返回相当于调用exit来刷新stdio缓冲区。

虽然我无法真正理解当你观察3条消息时幕后发生的事情，但我怀疑存在一个运行竞赛让main刷新当前正被其中一个线程冲洗的缓冲区。如果不仔细检查printf的源代码，就很难说更多。一个可能的（粗略）场景看起来像：

thread1填充缓冲区并进入刷新但在其开头被抢占
主要出口，因此进入冲洗并终止它并在其最后被抢占从而产生hello world
thread1完成其刷新生成hello world
thread2生成hello world
main获取CPU并终止进程。

printf未被定义为线程安全的，这意味着实现者可能会这样或不实现它（可能在大多数情况下不是这样）。因此，与使用某些共享资源的任何函数一样，您需要一些互斥锁以防止缓冲区并发等。

在你的情况下，应该通过连接main中的线程来粗略地解决这个问题（3个输出），这将阻止线程终止前main退出/刷新。但请注意，这不会解决其他并发问题（两个线程访问相同的缓冲区......）。

Answer 2

好吧，让我展示一下这种情况会发生的情况。您可能知道（如果不这样，请阅读适当的手册页）printf()是标准库不是线程安全的函数之一（pthread_<something>中有一个列表，你可能也知道printf(3)之前将其数据存储在一个缓冲区中，以发出write(2)系统调用来实际将数据写入stdout。

线程A（我总是选择不同的标签，使两个线程无法区分，因此线程A可以是线程）进行printf()调用，将缓慢的"Hello, world\n"消息放入，并准备write(2)，因为终端是 tty 设备而\n结束输出字符串。
线程B获取控制权并再次调用相同的printf(2)数据（并使用"Hello, world\n"的第二个副本填充相同的缓冲区），出于同样的原因，准备并完全执行{ {1}}整个缓冲区的syscall（现在包含两条消息）刷新缓冲区。这会使write(2)出现两次。
线程A，已通过第一个"Hello, world\n"系统调用阻塞（两个线程无法同时对同一个inode进行write(2)次调用 - 这是系统内核所保证的）刷新它的视图（可能存储在其堆栈中，并且仅包含对第一条消息的引用）缓冲区（在第一个write(2)的末尾完成）并进行另一次写入还有一个"Hello, world\n"消息）

最终得分：终端上有三条"Hellow, world\n"条消息。

注

最可能的事情是很难发生三条消息，因为你需要其中一个线程在时间内绕过另一条线程"Hellow, world\n"决定是否需要在填充后刷新缓冲区（是一个很短的时间）然后首先进入阻塞printf调用（如前所述，两个线程不能同时参与write(2)调用同一个文件，这是不允许的内核）

Answer 3

当主程序终止时，子线程也会终止。

可能会发生两个子线程在主任务完成之前执行。在这种情况下，您会看到两个“hello worlds”和问题中显示的输出。

也可能发生主程序在一个或两个线程打印输出之前完成。在这种情况下，您可以看到一个或没有“hello world”。

我认为这个程序的单次运行不会打印3次。我想你是在一个循环中执行程序，两个运行的输出混合在一起。添加：例如，想象一下以下场景：RUN1：打印两个数字，然后调度子线程并且每个打印一个“hello world”，然后RUN1 main被安排回来并且程序结束。接下来，RUN2启动。在这种情况下，两个子线程都是在主程序打印数字之前安排的。

所以你看到的输出如下：

t1=346236763               (RUN1 - main)
t2=876237623               (RUN1 - main)
hello, world               (RUN1 - subthread)
hello, world               (RUN1 - subthread)
hello, world               (RUN2 - subthread)
hello, world               (RUN2 - subthread)
t1=3786768623              (RUN2 - main)
t2=7843473478              (RUN2 - main)

输出可能被错误地解释为好像一次运行写了4个“hello worlds”。

无法理解以下程序中的pthread_create（）行为？

3 个答案:

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