c - Peterson 的 C 线程并发算法(段错误)

Question

大家好，我正在用 C 语言实现 Peterson 的算法。我有两个函数将由创建的线程执行，一个将变量加 1，另一个将同一个变量减 1。

该程序接收一个 int 类型的参数，该整数是我要创建的线程数的平方根，例如，如果我在终端输入中执行它./algorithm 10，将创建 10*10 (10 000) 个线程。

如果 y 键入小于 170 作为参数(将创建 28900 个线程)，程序运行正常，但如果我想创建更多线程，我会遇到段错误，尝试使用“long long int”变量，但那是是吧。

有一个名为“cont”的计数器，每次 cont 达到 10000 时都会打印该变量。变量的最后一个结果还有另一个打印，它应该始终为 0，因为 n 个线程加 1，n 个线程减 1。

我想知道为什么会出现段错误，是否存在要创建的线程限制，或者它是否在我的代码中。

我正在使用下一个命令运行它以仅使用一个处理器，因为 Peterson 的算法只能在单处理器系统上完美运行:

taskset -c 0 ./alg3 100

代码如下:

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




long int n;
long int var = 0;
long int cont = 1;
int flag[] = {0, 0};
int turn = 0;

void* sum(void* data) {
    //int n = *((int*)data); 
    int i;

    turn = 2;
    flag[0] = 1;
    while (turn == 2 && flag[1]);
    cont++;
    var += 1;
    if (cont == 10000) {
        printf("varsum=%ld\n", var);
        cont = 1;
    }

    flag[0] = 0;
}

void* rest(void* data) {
    //int n = *((int*)data); 
    int i;
    turn = 1;
    flag[1] = 1;
    while (turn == 1 && flag[0]);
    cont++;
    var -= 1;
    if (cont == 10000) {
        printf("varres=%ld\n", var);
        cont = 1;
    }

    flag[1] = 0;

}

main(int argc, char *argv[]) {
    long int i;
    n = atoi(argv[1]);
    n *= n; //n*n is the actual number of threads that will be created

    pthread_t tid[n];


    for (i = 0; i < n; i++) {
        pthread_create(&tid[i], NULL, sum, NULL);
        //cont++;

    }
    for (i = 0; i < n; i++)
        pthread_join(tid[i], NULL);

    for (i = 0; i < n; i++) {
        pthread_create(&tid[i], NULL, rest, NULL);
        //cont++;

    }
    for (i = 0; i < n; i++)
        pthread_join(tid[i], NULL);

    printf("main() reporting that all %ld threads have terminated\n", i);
    printf("variable=%ld\n", var);

} /* main */

Answer 1

首先，创建线程当然是有限制的。它由每个线程和硬件的堆栈大小决定，详细信息建议谷歌它......段错误原因:您没有检查函数pthread_create 的返回值，当'n' 足够大时，pthread_create 将失败，然后pthread_join 可能使用不存在的thread_t 作为第一个输入参数。以下代码(从您的示例更改)可以测试您可以创建多少个线程。

int rc = 0, thread_num = 0;
    for (i = 0; i < n; i++) {
        rc = pthread_create(&tid[i], NULL, sum, NULL);
        if (rc)
        {
            printf("pthread_crate failed, thread number: %d, error code: %d\n", thread_num, rc);
        }
        thread_num++;
    }
    printf("created %d threads.\n", thread_num);