Question

我正在尝试学习如何在C中正确使用条件变量。作为一个练习我自己，我试图用2个线程打印一个小程序，打印＆＃34; Ping＆＃34;其次是＆＃34; Pong＆＃34;在一个无限循环中。

我写了一个小程序：

pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

void* T1(){
    printf("thread 1 started\n");

    while(1)
    {
        pthread_mutex_lock(&lock);
        sleep(0.5);
        printf("ping\n");
        pthread_cond_signal(&cond);
        pthread_mutex_unlock(&lock);
        pthread_cond_wait(&cond,&lock);
    }
}

void* T2(){
    printf("thread 2 started\n");

    while(1)
    {
        pthread_cond_wait(&cond,&lock);
        pthread_mutex_lock(&lock);
        sleep(0.5);
        printf("pong\n");
        pthread_cond_signal(&cond);
        pthread_mutex_unlock(&lock);
    }
}

int main(void)
{
    int i = 1;
    pthread_t t1;
    pthread_t t2;



    printf("main\n");
    pthread_create(&t1,NULL,&T1,NULL);
    pthread_create(&t2,NULL,&T2,NULL);
    while(1){
        sleep(1);
        i++;
    }
    return EXIT_SUCCESS;
}

运行此程序时，我得到的输出是：

main
thread 1 started
thread 2 started
ping

知道程序没有按预期执行的原因是什么？

提前致谢。

Answer 1

sleep采用整数，而不是浮点数。不确定sleep(0)在您的系统上做了什么，但这可能是您遇到的问题之一。

您需要在调用pthread_cond_wait时按住互斥锁。

裸条件变量（即条件变量不表示存在读取其他地方的条件）几乎总是错误的。一个条件变量表明我们正在等待的东西可能已经准备好被消费，它们不是用于信令（不是因为它是非法的，而是因为它很难让它们适合纯信令）。所以通常条件如下：

 /* consumer here */
 pthread_mutex_lock(&something_mutex);
 while (something == 0) {
     pthread_cond_wait(&something_cond, &something_mutex);
 }
 consume(something);
 pthread_mutex_unlock(&something_mutex);

 /* ... */

 /* producer here. */
 pthread_mutex_lock(&something_mutex);
 something = 4711;
 pthread_cond_signal(&something_cond, &something_mutex);
 pthread_mutex_unlock(&something_mutex);

在握住锁的同时入睡是一个坏主意。

T1和T2不是用作pthread_create函数的有效函数，它们应该接受参数。做得对。

你在cond_signal和cond_wait之间的每个线程中竞争自己，所以每个线程可能只是一直发出信号并不难以置信。（在pthread_cond_wait的调用中正确地保持互斥体可能对此有所帮助，或者可能没有，这就是为什么我说正确获取裸条件变量很难，因为它是。）

Answer 2

首先，你永远不应该使用sleep（）来同步线程（如果需要降低输出速度，请使用nanosleep()）。您可能需要（这是一个常见用途）共享变量ready，让每个线程都知道他可以打印消息。在创建pthread_cond_wait()之前，必须获取锁，因为 pthread_cond_wait（）函数将阻塞条件变量。它应该被调用线程锁定的互斥锁或未定义的行为结果调用。

步骤是：

获取锁
在guard [*]
做东西
更改共享变量的值以进行同步（如果您已经完成）和已完成工作的信号/广播
解除锁定

步骤4和5可以颠倒。

[*] 使用pthread_cond_wait()释放互斥锁并阻塞条件变量上的线程，当使用条件变量时，总会有一个布尔谓词，涉及与每个条件等待关联的共享变量如果线程应该继续，因为可能会发生虚假的唤醒。 watch more here

pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
int ready = 0;
void* T1(){
    printf("thread 1 started\n");

    while(1)
    {
        pthread_mutex_lock(&lock);
        while(ready == 1){
            pthread_cond_wait(&cond,&lock);
        }
        printf("ping\n");
        ready = 1;
        pthread_cond_signal(&cond);
        pthread_mutex_unlock(&lock);
    }
}

void* T2(){
    printf("thread 2 started\n");

    while(1)
    {
        pthread_mutex_lock(&lock);
        while(ready == 0){
            pthread_cond_wait(&cond,&lock);
        }
        printf("pong\n");
        ready = 0;
        pthread_cond_signal(&cond);
        pthread_mutex_unlock(&lock);
    }
}

int main(void)
{
    int i = 1;
    pthread_t t1;
    pthread_t t2;



    printf("main\n");
    pthread_create(&t1,NULL,&T1,NULL);
    pthread_create(&t2,NULL,&T2,NULL);
    pthread_join(t1,NULL);
    pthread_join(t2,NULL);
    return EXIT_SUCCESS;
}

您还应该使用pthread_join()中的main代替while(1)

使用条件变量时的意外行为（c，gcc）

2 个答案: