c - pthread_cond_wait 2 个线程

Question

我正在尝试为 2 个线程实现 pthread_cond_wait。我的测试代码试图使用两个线程来执行以下场景:

• 线程 B 等待条件
• 线程 A 打印“Hello”五次
• 线程 A 向线程 B 发出信号
• 线程 A 等待
• 线程 B 打印“再见”
• 线程 B 向线程 A 发出信号
• 循环开始(x5)

到目前为止，代码打印了五次“Hello”，然后卡住了。从我看过的例子来看，我似乎在正确的轨道上，“锁定互斥量，等待，收到其他线程的信号，解锁互斥量，做事，循环”

测试代码:

//Import 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>

//global variables
pthread_cond_t      condA  = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_cond_t      condB  = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_mutex_t     mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;




void *threadA()
{
    int i = 0, rValue, loopNum;

    while(i<5)
    {
        //unlock mutex
        rValue = pthread_mutex_unlock(&mutex);

        //do stuff
        for(loopNum = 1; loopNum <= 5; loopNum++)
            printf("Hello %d\n", loopNum);

        //signal condition of thread b
        rValue = pthread_cond_signal(&condB);

        //lock mutex
        rValue = pthread_mutex_lock(&mutex);

        //wait for turn
        while( pthread_cond_wait(&condA, &mutex) != 0 )

        i++;
    }

}



void *threadB()
{
    int n = 0, rValue;

    while(n<5)
    {
        //lock mutex
        rValue = pthread_mutex_lock(&mutex);

        //wait for turn
        while( pthread_cond_wait(&condB, &mutex) != 0 )

        //unlock mutex
        rValue = pthread_mutex_unlock(&mutex);

        //do stuff
        printf("Goodbye");

        //signal condition a
        rValue = pthread_cond_signal(&condA);

        n++;        
    }
}




int main(int argc, char *argv[])
{
    //create our threads
    pthread_t a, b;

    pthread_create(&a, NULL, threadA, NULL);
    pthread_create(&b, NULL, threadB, NULL);

    pthread_join(a, NULL);
    pthread_join(b,NULL);
}

非常感谢指向正确方向的指针，谢谢! (在 Linux 上使用“gcc timeTest.c -o timeTest -lpthread”编译的代码)

Answer 1

你有两个问题。首先是您没有正确使用 while() 循环 - 例如，此处:

//wait for turn
while( pthread_cond_wait(&condA, &mutex) != 0 )

i++;

while 循环的主体是语句 i++ - 这将执行 pthread_cond_wait() 和 i++直到 pthread_cond_wait() 返回一个错误，所以这本质上是一个无限循环。

第二个是你不能单独使用 pthreads 条件变量——它需要与一些实际的共享状态配对(最简单的情况是，这个共享状态可能只是一个受互斥锁保护的标志变量)。 pthread_cond_wait() 函数用于等待共享状态达到某个值，pthread_cond_signal() 函数用于线程更改共享状态时。修改您的示例以使用这样的变量:

//global variables
/* STATE_A = THREAD A runs next, STATE_B = THREAD B runs next */
enum { STATE_A, STATE_B } state = STATE_A;
pthread_cond_t      condA  = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_cond_t      condB  = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_mutex_t     mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void *threadA()
{
    int i = 0, rValue, loopNum;

    while(i<5)
    {
        /* Wait for state A */
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        while (state != STATE_A)
            pthread_cond_wait(&condA, &mutex);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);

        //do stuff
        for(loopNum = 1; loopNum <= 5; loopNum++)
            printf("Hello %d\n", loopNum);

        /* Set state to B and wake up thread B */
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        state = STATE_B;
        pthread_cond_signal(&condB);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);

        i++;
    }

    return 0;
}

void *threadB()
{
    int n = 0, rValue;

    while(n<5)
    {
        /* Wait for state B */
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        while (state != STATE_B)
            pthread_cond_wait(&condB, &mutex);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);

        //do stuff
        printf("Goodbye\n");

        /* Set state to A and wake up thread A */
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        state = STATE_A;
        pthread_cond_signal(&condA);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);

        n++;
    }

    return 0;
}

请注意，此处不需要使用两个条件变量 condA 和 condB - 如果只使用一个条件变量，代码将同样正确。