C P线程: Running only 10 threads simultaneously (what is the problem here)

Question

所以我对 C 中 pthread 的整个概念非常陌生，但请听我说完。我有以下代码:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>


static pthread_mutex_t  mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

static pthread_cond_t   endCond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
static pthread_cond_t   startCond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

void * threadThingy(void * n){
    pthread_cond_wait(&startCond, &mutex);
    printf("%d: RAND: %d\n", *((int*)n), rand());

    //Lock mutex before broadcasting to main thread
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    pthread_cond_broadcast(&endCond);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);


    free(n);
    fflush(stdout);
    return 0;
}


int main(void){
    printf("Starting\n");
    pthread_t threads[100];
    int i = 0;

    while(i < 10){
        int *arg = malloc(sizeof(int));
        *arg = i;
        pthread_create(&threads[i], NULL, threadThingy, arg);
        i++;
    }

    pthread_mutex_lock(&mutex);
    pthread_cond_broadcast(&startCond);

    int finished = 0;

    while(finished <= 100){
        pthread_cond_wait(&endCond, &mutex);

        //Lock mutex so no other requests can come in
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        finished++;

        int *arg = malloc(sizeof(int));
        *arg = 11;
        pthread_create(threads[i], NULL, threadThingy, arg);
        i++;
        pthread_cond_broadcast(&startCond);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);

    }

    printf("Stopping\n");

    sleep(1000);
}

整个目标是(仅)同时运行 100 个线程中的 10 个。我的想法是启动 10 个线程，而不是等到一个线程完成后再启动另一个线程。因此，我让程序等待，直到线程返回，然后启动一个新线程，以便替换刚刚返回的线程。我错过了什么？因为现在我只得到这个作为输出:

Starting 0: RAND: 1804289383

Answer 1

正如 Lavigne958 所提到的，在函数 threadThingy() 中，pthread_cond_wait() 会获取锁，从而导致死锁。同样，您试图将其锁定在下一行。这导致了僵局。

有几件事需要检查:

1. 在调用 pthread_cond_wait() 之前需要锁定互斥体。

2. 如果解决了上述问题，则使用具有相同互斥锁的多个条件变量可能会导致进一步的死锁。

3. 如果您不加入线程，最好使用 PTHREAD_CREATE_DETACHED 属性创建分离线程。

4. N个线程同时运行的问题可以通过一个信号量或一个条件变量(和一个互斥量)来解决。下面给出了信号量的示例。

   #include <stdio.h>
   #include <pthread.h>
   #include <semaphore.h>
   #include <unistd.h>
   
   sem_t mysem;
   #define NUM_CONCURRENT_THREADS 4
   #define MAX_THREADS 40
   
   void *thread(void *arg)
   {
           printf("Thread id %ld: started\n", pthread_self());
           sleep(5); // Do some work
           printf("Thread id %ld: Exiting\n", pthread_self());
           sem_post(&mysem);
           return NULL;
   }
   
   
   int main()
   {
           pthread_t t[MAX_THREADS];
           pthread_attr_t attr;
           int rc, i = 0;
   
           sem_init(&mysem, 0, NUM_CONCURRENT_THREADS);
           rc = pthread_attr_init(&attr);
           rc = pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
   
           printf("\nParent begin\n");
           while(i < MAX_THREADS)
           {
                   sem_wait(&mysem);
                   pthread_create(&t[i], &attr, thread, NULL);
                   i++;
           }
           printf("\nParent end.\n");
   
           sem_destroy(&mysem);
           return 0;
   }
   

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