c - 为什么C程序中调用线程数比执行线程数多？

Question

在下面的代码中，我创建了一个具有循环的线程，当我调用条件时，该循环将执行完整迭代。但是，如果我调用它 1000 次，则 invoking_thread 值与 main 末尾的 exec_thread 不同。发生了什么事，我该如何解决这个问题？我不想退出运行 threadfunc 的线程，因为我可能需要使用它进行进一步的操作。

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

pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER; 
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; 
int invoking_thread = 0, exec_thread = 0; 
pthread_t pth; 

void *threadfunc(void *parm) 
{ 
    int x; 
    for (;;) { 
        pthread_mutex_lock(&mutex); 
        pthread_cond_wait(&cond, &mutex); 
        //printf("Inside the thread %d\n", ins); 
        exec_thread++; 
        pthread_mutex_unlock(&mutex); 
    } 
    return NULL; 
} 


void create_thread () { 
    pthread_create(&pth,NULL,threadfunc,"foo"); 
} 

int main(int argc, char **argv) 
{ 
    create_thread(); 
    int y = 0; 
    while (1) { 
        if (y == 1000) { 
            break; 
        } 
        y++; 
        invoking_thread++; 
        printf("Count: Invoked %d and Inside : %d\n", invoking_thread, exec_thread); 
        pthread_cond_signal( &cond ); 
        pthread_mutex_lock( &mutex ); 
        pthread_mutex_unlock( &mutex ); 
    } 
    printf("Count: Invoked %d and Inside : %d\n", invoking_thread, exec_thread); 
    printf("Main completed\n"); 
    return 0; 
} 

进一步说明的详细信息: 我可以告诉你我的整个情况:一个 1000 大小的数组被初始化为 0 值。 1 个线程以无限循环启动。对于 1000 次迭代，我将信号传递给线程以递增数组每个元素的值。传递信号后，这些值在循环中乘以 2。在下一步中，再次将 1000 个信号传递给线程以递增数组每个元素的值。然后，和之前一样，循环将所有元素值乘以 2。然后打印结果。

现在，添加一些 block ，大多数时候我都会遇到段错误。其余时间我没有得到想要的值(value)。

  #include < pthread.h>

  #include < stdio.h>

   pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

   pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

   int invoking_thread = 0, exec_thread = 0, signal_count = 0;

   pthread_t pth;

   int res[1000];

 void *threadfunc(void *parm) { 

for (;;) { 

    pthread_mutex_lock(&mutex); 

    while (signal_count == 0)
        pthread_cond_wait(&cond, &mutex); 

    signal_count--; // consume a signal

//printf("Inside the thread res[%d]++\n", exec_thread);

    exec_thread++; 

res[exec_thread]++;

    pthread_mutex_unlock(&mutex); 

  }

  return NULL; 

  }


  void create_thread () {

      pthread_create(&pth,NULL,threadfunc,"foo");

  }


  int main(int argc, char **argv)
  {

create_thread();

int y;

for (y = 0;y<1000;y++) {
    res[y] = 0;
}
y = 0;
while (1) {
    if (y == 1000) {
        break;
    }
    y++;
    invoking_thread++;
    //printf("Count: Invoked %d and Inside : %d\n", invoking_thread, exec_thread);
    pthread_mutex_lock( &mutex ); 
        signal_count++;
        pthread_mutex_unlock( &mutex ); 
        pthread_cond_signal( &cond ); 
}
printf("Count: Invoked %d and Inside : %d\n", invoking_thread, exec_thread);

for (y = 0;y<1000;y++) {
    res[y] = res[y]*2;
}
exec_thread = 0;
y = 0;
while (1) {
    if (y == 1000) {
        break;
    }
    y++;
    invoking_thread++;
    //printf("Count: Invoked %d and Inside : %d\n", invoking_thread, exec_thread);
    pthread_mutex_lock( &mutex ); 
        signal_count++;
        pthread_mutex_unlock( &mutex ); 
        pthread_cond_signal( &cond ); 
}
printf("Count: Invoked %d and Inside : %d\n", invoking_thread, exec_thread);

for (y = 0;y<1000;y++) {
    res[y] = res[y]*2;
}

// result
for (y = 0;y<1000;y++) {
    printf("%d result for %d\n",res[y], y);
}

printf("Main completed\n");
return 0;
  } 

因此我的问题是，线程调用应该必须在前 1000 个信号之后等待，而它不会等待，然后让代码进行计算，然后应该允许它进行进一步的 1000 个调用。等等以获得想要的结果。希望我能解释一下我的情况。

Answer 1

如果有线程在等待，pthread_cond_signal() 将唤醒任何在该条件下等待的线程。如果没有，那么该调用将不会执行任何操作。这很可能就是您的情况发生的情况。随后有多次对 pthread_cond_signal() 的调用，而工作线程实际上并未休眠。

为了确保一次调用一个工作线程通过，您必须使用两个 pthread_cond_t - 一个用于指示工作线程的启动，第二个用于通知工作已结束。另一种是忙着等待，直到 1000 个工作完成。这是修改后的代码:

int main(int argc, char **argv)
{
    create_thread();
    int y = 0;
    int executed = 0;
    while (executed <1000) {
        invoking_thread++;
        printf("Count: Invoked %d and Inside : %d\n", invoking_thread, exec_thread);
        pthread_mutex_lock( &mutex );
        executed = exec_thread; // read inside mutex to ensure variable visibility
        pthread_cond_signal( &cond );
        pthread_mutex_unlock( &mutex );
    }
    printf("Count: Invoked %d and Inside : %d\n", invoking_thread, exec_thread);
    printf("Main completed\n");
    return 0;
}