C pthread：满足条件时如何激活一个线程？

Question

考虑以下程序：

// Compilation: 
// gcc -Wall -Wextra -pedantic -Wno-unused-parameter -O3 test.c -o test -pthread

// Include
#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>

// Common variables
sem_t sem;                      // Semaphore
static const int nthr = 4;      // Number of threads
static int n = 0;               // Global counter

// Wait for a given number of seconds
void wait(unsigned int seconds) 
{
    unsigned int limit = time(NULL) + seconds;
    while (time(NULL) < limit);
}

// Function f0
void* f0(void* arg)
{
    while (n < 2); // Here
    // Doing stuff that does no require any access to shared variable
    printf("...doing stuff in f0...\n");
    pthread_exit(NULL);
}

// Function fn
void* fn(void* arg)
{
    sem_wait(&sem);
    wait(1);
    printf("entering fn: n = %d\n", n);
    n++;
    printf("leaving fn: n = %d\n", n);
    wait(1);
    sem_post(&sem);
    pthread_exit(NULL);
}

// Main
int main(int argc, char* argv[])
{
    pthread_t thr[nthr];
    sem_init(&sem, 0, 1);
    pthread_create(&thr[0], NULL, f0, NULL);
    for (int i = 1; i < nthr; ++i) pthread_create(&(thr[i]), NULL, fn, NULL);  
    for (int i = 0; i < nthr; ++i) pthread_join(thr[i], NULL);
    return 0;
}

该程序执行以下操作： thread0 执行 f0 而其他线程正在执行 fn。我希望 f0 等到两个线程递增 n 后再做某事。

当前标记为 Here 的行应该这样做，但它不起作用。如何正确地做到这一点（尽可能使用信号量而不是互斥量）？

Answer 1

你可以使用一个pthread_cond，如评论中所述：

https://linux.die.net/man/3/pthread_cond_init

IMO cond 有点复杂，所以如果你刚开始接触多线程世界，我建议首先使用 mutex_lock:

http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/009695399/functions/pthread_mutex_lock.html

在这种情况下，你应该使用两把锁，一把用于f0函数(f0_lock)，另一把用于读/写"n"(var_n_lock)多变的。您的程序应该：

从 f0_lock 锁定和 var_n_lock 解锁开始。
f0 将等待 f0_lock。
fn 线程将做他们需要做的事情，然后锁定 var_n_lock，将 n 增加 1 并检查是否 n == 2，如果是则解锁 f0_lock 最后，解锁 var_n_lock.
当 n == 2 并且线程运行 f0 将被解锁并保持运行.

我注意到几件事：在我看来，fn 线程将在 f0 之前完成，如果是这种情况，您应该颠倒连接的顺序，这将导致一个小的优化。另外，如果你想让你的程序等待一段时间，使用 sleep 或 usleep，它会为你节省很多 CPU.

希望对您有所帮助。

C pthread：满足条件时如何激活一个线程？

C pthread: how to activate one thread when a condition is met?

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