c - pthread_mutex_unlock 不是原子的

Question

我有以下源代码(改编 self 的原始代码):

#include "stdafx.h"
#include <stdlib.h> 
#include <stdio.h> 

#include "pthread.h"

#define MAX_ENTRY_COUNT 4  

int  entries = 0;  
bool start = false;

bool send_active = false;

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;  
pthread_cond_t condNotEmpty = PTHREAD_COND_INITIALIZER;  
pthread_cond_t condNotFull = PTHREAD_COND_INITIALIZER;  

void send()
{ 
    for (;;) {
        if (!start)
            continue;
        start = false;

        for(int i = 0; i < 11; ++i) { 
            send_active = true;

            pthread_mutex_lock(&mutex); 
            while(entries == MAX_ENTRY_COUNT) 
                pthread_cond_wait(&condNotFull, &mutex);      
            entries++; 
            pthread_cond_broadcast(&condNotEmpty); 
            pthread_mutex_unlock(&mutex);

            send_active = false;
        }
    }
} 

void receive(){ 
    for(int i = 0; i < 11; ++i){ 
        pthread_mutex_lock(&mutex);  
        while(entries == 0) 
            pthread_cond_wait(&condNotEmpty, &mutex); 
        entries--;  
        pthread_cond_broadcast(&condNotFull);  
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    } 

    if (send_active)
        printf("x");
} 

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    pthread_t s; 

    pthread_create(&s, NULL, (void *(*)(void*))send, NULL);  

    for (;;) {
        pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
        pthread_cond_init(&condNotEmpty, NULL);
        pthread_cond_init(&condNotFull, NULL);

        start = true;

        receive();

        pthread_mutex_destroy(&mutex);
        mutex = NULL;
        pthread_cond_destroy(&condNotEmpty);
        pthread_cond_destroy(&condNotFull);
        condNotEmpty = NULL;
        condNotFull = NULL;

        printf(".");
    }

    return 0;
}

问题如下:有时发送函数中的最后一个解锁在接收方法继续之前未完成。在我的原始代码中，互斥锁位于一个对象中，该对象在完成工作后被删除。如果发送方法未完成最后一次解锁，则互斥体无效，我的程序会导致解锁失败。

可以通过运行程序轻松重现该行为:每次显示“x”时，接收方法都快完成，发送方法在解锁调用中“挂起”。

我使用 VS2008 和 VS2010 进行了编译 - 两者的结果相同。

pthread_mutex_unlock 不是原子的，这可以解决问题。我该如何解决这个问题？欢迎任何评论...

最好的问候

迈克尔

Answer 1

您的 printf("x") 是教科书上的竞争条件示例。

在 pthread_mutex_unlock() 之后，操作系统可以自由地在任意时间不安排该线程:滴答、秒或天。您不能假设 send_active 会及时“伪造”。