c - 多线程程序额外运行while循环次数

Question

我正在做一个家庭作业，我必须用 C 语言编写一个多线程 Linux 程序来解决操作系统类的生产者-消费者问题。在我的代码中，我有一个 while 循环，它位于由单个线程运行的函数内。在该函数中，我对一个受互斥锁保护的变量进行了增量。

问题是，有时，while 循环的运行时间会比我预期的要长。例如，当我期望循环执行 16 次时，它有时会执行 17 次。我无法弄清楚这个错误的原因，但它似乎与线程有关。我已经最小化了我的代码，问题仍然可以重现。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>

int numItems = 16;
pthread_t threadID;
pthread_t threadID2;

pthread_mutex_t mutex;

pthread_attr_t attr;


void *produce(void *param);

int numItemsProduced = 0;

int main(int argc, char *argv[])
{

    pthread_attr_init(&attr);
    // Initialize mutex.
    if (pthread_mutex_init(&mutex, NULL) != 0)
    {
        printf("%s\n", "An error occured while initializing mutex!");
    }

    pthread_create(&threadID, &attr, produce, NULL);

    pthread_create(&threadID2, &attr, produce, NULL);

    pthread_join(threadID, NULL);
    pthread_join(threadID2, NULL);


    printf("Finished.\n");
}


void *produce(void *param)
{
    printf("In thread.\n");
    while (numItemsProduced < numItems)
    {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        printf("Current while loop is at int %d\n", numItemsProduced);

        numItemsProduced++;

        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }

    pthread_exit(0);
}

为什么while循环有时会执行额外的时间？我相信我正确使用了互斥体。

Answer 1

该问题是由于线程进入 while 循环后等待互斥体引起的。输入关键代码后需要再次检查条件:

pthread_mutex_lock(&mutex);
if (numItemsProduced < numItems){
    printf("Current while loop is at int %d\n", numItemsProduced);
    numItemsProduced++;
}

pthread_mutex_unlock(&mutex);