消费者/生产者程序卡住了

Question

下面是一个示例消费者/生产者模型的代码:

int buffer[MAX];
int fill_ptr = 0;
int use_ptr = 0;
int count = 3;

void put(int value) {
    buffer[fill_ptr] = value;
    fill_ptr = (fill_ptr + 1) % MAX;
    count++;
}

int get() {
    int tmp = buffer[use_ptr];
    use_ptr = (use_ptr + 1) % MAX;
    count--;
    return tmp;
}

cond_t empty, fill;
mutex_t mutex;
void *producer(void *arg) {
    int i;
    for (i = 0; i < loops; i++) {
        pthread_mutex_lock(&mutex); // p1
        while (count == MAX) // p2
            pthread_cond_wait(&empty, &mutex); // p3
        put(i);// p4
        pthread_cond_signal(&fill); // p5
        pthread_mutex_unlock(&mutex); // p6
    }
}


void* consumer(void *arg) {
    int i;
    for (i = 0; i < loops; i++) {
        pthread_mutex_lock(&mutex); // c1
        while (count == 0) // c2
            pthread_cond_wait(&fill, &mutex); // c3
        int tmp = get(); // c4
        pthread_cond_signal(&empty); // c5
        pthread_mutex_unlock(&mutex); // c6
        printf("%d\n", tmp);
    }
}

但是，我认为这里有一个问题。假设 MAX=3，并且最初缓冲区已满(计数 = 3)，那么消费者可以执行 get() 并向生产者发出信号。生产者接收到信号后，它醒来并开始在缓冲区[0] 中执行 put() 并持有互斥锁。

假设生产者刚刚陷入put()；那么即使还剩下 2 个资源，消费者也无法继续(因为互斥量由生产者持有)。

我的理解对吗？如果是这样，那是不公平的，因为还剩下 2 个资源可以消耗。

Answer 1

Is my understanding correct?

既是又不是。

是的，如果生产者调用put并且put获取，消费者会卡住是正确的卡住(例如进入无限循环)。

但是，您不能假设还剩下 2 个资源。 pthread_cond_signal 不保证 producer 在 consumer 读取所有 3 个元素之前执行。您所知道的是，消费者 至少读取了一个元素，但在生产者执行之前它可能读取了 2 个甚至 3 个。

If so, that's unfair ....

不，这并不公平。这正是互斥锁的用途，即确保只有一个线程可以访问共享资源。

因此，确保持有互斥锁的线程不会卡住很重要!这是您作为程序员的责任。

注意:在您的情况下，put 中没有任何东西会导致线程卡住。