c - 如何让一个 pthread 向另一个 pthread 发出信号，表明它可以继续执行？

Question

我有三个整数(a、b 和 c)，我想创建两个线程(POSIX pthreads)来按此特定顺序访问它们，以保持结果一致:

Thread 1  |  Thread 2
---------------------
a=1          b=5
c=7
             c=c+10
             b=a+c*2
a=b+b*10

也就是说，线程 2 中的 c=c+10 必须等待线程 1 中的 c=7 完成。另外，线程 1 中的 a=b+b*10 必须等待线程 2 中的 b=a+c*2 完成。

我尝试过使用互斥体，但它不能按我的预期工作(代码如下)。如果线程 2 先启动，它可以在线程 1 锁定互斥量 1 之前锁定它，因此顺序会丢失。从主线程锁定互斥锁不是一个选项，因为它会产生未定义的行为(互斥锁被不同的线程锁定然后解锁)。我也尝试过使用条件变量，但出现了类似的问题:信号可能在关联的等待之前发生。

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

int a, b, c;
pthread_mutex_t mutex1, mutex2 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void *thread1(void *arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex1);
    a = 1;
    c = 7; 
    pthread_mutex_unlock(&mutex1);
    pthread_mutex_lock(&mutex2);
    a = b + b*10; 
    pthread_exit(NULL);
}

void *thread2(void *arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex2);
    b = 5;
    pthread_mutex_lock(&mutex1);
    c = c + 10;
    b = a + c*2;
    pthread_mutex_unlock(&mutex2);
    pthread_exit(NULL);
}

int main() {
    pthread_t t1, t2;

    if(pthread_create(&t1, NULL, thread1, NULL)) {
        fprintf(stderr, "Error creating Thread 1\n");
        return 0;
    }
    if(pthread_create(&t2, NULL, thread2, NULL)) {
        fprintf(stderr, "Error creating Thread 2\n");
        return 0;
    }

    pthread_join(t1, NULL);
    pthread_join(t2, NULL);

    return a;
}

我的问题是，使用 pthreads 实现我想要的线程排序的正确方法是什么？提前致谢。

Answer 1

pthread_mutex_t mutex1, mutex2 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER

仅初始化第二个；但这是小事一桩。根据您运行的系统，您可能不会注意到这一点，因为 mutex1 未初始化，因此对其的操作可能会失败，或者初始化常量可能为零......

信号/等待问题不是问题——您等待受互斥锁保护的条件，在这种模式中:

lock();
while (check() == false) {
    wait();
}
func();
signal();
unlock();

因此 thread1 的检查将为 true，并且 func 将为 c = 7 而thread2的检查将是(c == 7)并且func将是c += 10