如何一个接一个地使用C(sem_t)线程

Question

我试图一个接一个地使用C(sem_t(线程，但当使用锁时，循环总是在单个线程上继续。我认为问题是只使用2个线程，而且线程非常快，但当我使用10个线程时，我看到线程参与其中，但仍然连续输出3-4次。

这是我的线程函数

这是我的主要功能

这是我在ubuntu终端上运行的电话

--------and--------

这是我的输出

这是我的预期输出

顺便说一句，除了这个问题，代码的工作方式完全符合我的要求。

Answer 1

来自我的热门评论：

您必须将sem_wait/sem_post调用配对，否则它将被阻止。对于计数器，请考虑使用stdatomic.h基元。

即使没有t2，也会出现竞争条件/线程不足。简化：while (1) { sem_wait(&t); do_stuff(); sem_post(&t); }

假设taskA首先获得信号量，然后taskB执行sem_wait。当taskA在迭代1中执行sem_post时，它会立即在迭代2中执行sem_wait。那么，接下来是哪项任务？可能是任务A。不能保证taskB会得到信号量。它可能偶尔会赢得比赛，但不是你想要的公平。

是的，你现在但在"；等待(&t2("；我锁定了线程，所以其他线程无法执行某些操作，对吗？是否存在其他线程可以操作的可能性；等待(&t2("；通过锁？-Eren Berk Saltaş

正如我在评论中提到的，使用信号量不是实现共享递减迭代计数器的最佳方式。

使用atomic_fetch_add可以干净地达到同样的效果。或者，只在锁定的临界段内进行递减。

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使用各种[调试]printf和执行fopen / fprintf / fclose，不会得到很好的计时结果。

也就是说，我们测量的是printf和的系统，而不是的真实系统。因此，I/O的暂停将掩盖线程饥饿问题。

根据您的实际应用程序，您可能需要做更多的工作来实现公平性并防止线程饥饿。

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这是代码的重构版本。由于你没有发布完整的代码，我不得不综合变量定义和main等。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <stdatomic.h>
sem_t t;
sem_t t2;
pthread_mutex_t mtx;
#define MAXITER     10000
#if USEATOMIC
int counter;
#else
volatile int counter;
#endif
#define MAXTASK     2
pthread_t tsklist[MAXTASK];
void *
run(void *args)
{
int val = 1;
long thridx = (long) args;
printf("Hello There! thread  kthread ID - %ldn", thridx);
#if 0
sem_getvalue(&t2, &val);
#endif
while (val > 0) {
printf("%ld: LOOPTOP val=%dn", thridx, val);
sem_wait(&t);
pthread_mutex_lock(&mtx);
// NOTE/BUG: this will block a 2nd task forever
#if 0
sem_wait(&t2);
sem_getvalue(&t2, &val);
#endif
printf("%ld: LOCKEDn", thridx);
double r = (double) rand() / RAND_MAX * 20.0 - 10.0;
double r2 = (double) rand() / RAND_MAX * 4.0 - 2.0;
if (r < 0 && r2 < 0) {
FILE *fp = fopen("f.out", "a");
fprintf(fp, "%lf ---- %lfn", r, r2);
fclose(fp);
}
else if (r > 0 && r2 < 0) {
FILE *fp = fopen("f2.out", "a");
fprintf(fp, "%lf ---- %lfn", r, r2);
fclose(fp);
}
else if (r > 0 && r2 > 0) {
FILE *fp = fopen("f3.out", "a");
fprintf(fp, "%lf ---- %lfn", r, r2);
fclose(fp);
}
else if (r < 0 && r2 > 0) {
FILE *fp = fopen("f4.out", "a");
fprintf(fp, "%lf ---- %lfn", r, r2);
fclose(fp);
}
else {
FILE *fp = fopen("f5.out", "a");
fprintf(fp, "%lf ---- %lfn", r, r2);
fclose(fp);
}
#if ! USEATOMIC
val = --counter;
#endif
sem_post(&t);
pthread_mutex_unlock(&mtx);
#if USEATOMIC
val = atomic_fetch_add(&counter,-1);
#endif
}
// NOTE/BUG: this aborts _all_ threads
#if 0
exit(0);
#else
return (void *) 0;
#endif
}
int
main(void)
{
sem_init(&t,0,1);
sem_init(&t2,0,1);
pthread_mutex_init(&mtx,NULL);
#if USEATOMIC
atomic_store(&counter,MAXITER);
#else
counter = MAXITER;
#endif
for (long idx = 0;  idx < MAXTASK;  ++idx)
pthread_create(&tsklist[idx],NULL,run,(void *) idx);
for (long idx = 0;  idx < MAXTASK;  ++idx)
pthread_join(tsklist[idx],NULL);
int val = atomic_load(&counter);
printf("counter=%dn",counter);
return 0;
}