c - 我怎样才能阻塞线程直到找到素数，解除阻塞，然后让它们等到下一个素数？

Question

我正在编写一个多线程的埃拉托色尼筛法，我必须在其中使用 pthreads。我很确定这样做的方法是使用互斥锁和 cond_waits。我在程序的开头创建了 4 个线程，然后我必须强制它们等待，直到埃拉托色尼筛法找到一个素数。然后我必须解除对线程的阻塞，以便它们可以标记位数组中该素数的每次迭代。然后，他们必须再次阻塞并等待下一个素数，直到埃拉托色尼筛算法耗尽新数。

这是我的线程函数的代码:

while(!doneFlag){
        printf("Thread wile loop\n");
        pthread_mutex_lock(&lock);
        pthread_cond_wait(&cond, &lock);

        startingPosition = (double)(maxNum/numThreads) * i;
        endingPosition = (double)(maxNum/numThreads) * (i+1)-1;
        if(i == numThreads-1){
            endingPosition = maxNum;
        } 
... Until the end of the function ... 
pthread_mutex_unlock(&lock);
}
return (void*)0;

doneFlag 是一个标志，当埃拉托色尼筛法算法完成所有数字时，我将其设置为 1。我希望带有 cond_wait() 函数的 while 循环会导致线程等待输入(只要还有输入即可)

这是 main() 函数中的 Sieve 部分:

while(outerCounter < sqrt(maxNum)){
    //searching numbers above the current for prime numbers
    //printf("Sieve While\n");
    for(innerCounter = outerCounter+1; innerCounter <= maxNum; innerCounter++){
        //not composite
        //printf("Sieve for\n");
        if(composite[innerCounter] == 0){

            printf("Prime found: %d\n", innerCounter);
            pthread_mutex_lock(&lock);
            pthread_cond_broadcast(&cond);
            pthread_mutex_unlock(&lock);

            outerCounter = innerCounter;
            numPrimes++;

        }
    }
}
doneFlag = 1;

不知何故，合数没有被标记为合数(尽管有几个是)。我假设因为它与 main() 函数的竞争条件有关，所以它如何在线程仍在后台运行时不断寻找更多素数，从而在线程仍在工作时更改素数。

我该如何解决这个问题？我的锁/cond_wait 设置正确吗？我很难在线找到这方面的资源。

谢谢!

编辑:我还想确保我的每个线程都可以同时运行该函数(该函数将数组中的元素标记为复合)。也许互斥量在我的线程函数中不是一个好主意，因为我希望它们一起运行？ (每个线程取数组的不同段)

Answer 1

Fayyazkl 先说了。使用计数信号量而不是静音信号量。查找生产者/消费者，因为这就是您要解决的问题!

所以，我不熟悉您正在使用的算法，但我尝试了解以便提供更多帮助。我假设每个新素数都是一份新工作？

无论如何，您都需要主循环来生成自包含的作业，以便作业线程可以从作业队列中拉取新作业并获得所需的所有信息。如果作业只是新素数，则将新素数添加到队列中并发送计数信号量。(请记住，队列需要同步)

线程将首先挂起在计数信号量上。当信号量发出信号时，线程将唤醒并获取在 sem 发出信号之前放置在队列中的作业。然后线程将处理作业并发布结果。

我认为你的问题是你没有一个集中的方式来生成带有显式作业参数的新作业，所以两个或更多线程被唤醒并获得相同的作业，或者没有。