C - 使用 pthread 共享双倍导致段错误

Question

我编写了一个程序来演示这一点。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <pthread.h>

#include <time.h>       /* clock_t, clock, CLOCKS_PER_SEC */
#include <math.h>       /* sqrt */
struct thread_args
{

    double* producer_clock;
    double* producer_time;
    double* consumer_time;
    double* consumer_clock;



};
void *producer(void* thread_args){
  struct thread_args* thread_arg=(struct thread_args*)thread_args;
    double* producer_time=(double*)(thread_arg->producer_time);
    double* producer_clock=(double*)(thread_arg->producer_clock);
    double* consumer_time=(double*)(thread_arg->consumer_time);
    double* consumer_clock=(double*)(thread_arg->consumer_clock);
    *producer_time=0;
    *producer_clock=0;
    *consumer_time=0;
    *consumer_clock=0;
}
int main(){
  pthread_t tid1;
  double* producer_time=(double*)malloc(sizeof(double));
       double* producer_clock=(double*)malloc(sizeof(double));
       double* consumer_time=(double*)malloc(sizeof(double));
    double* consumer_clock=(double*)malloc(sizeof(double));
    struct thread_args* thread_arg;
    thread_arg=(struct thread_args*)malloc(sizeof(struct thread_args*));
    thread_arg->producer_time=producer_time;
    thread_arg->producer_clock=producer_clock;
    thread_arg->consumer_time=consumer_time;
    thread_arg->consumer_clock=consumer_clock;
    pthread_create(&tid1,NULL,producer,(void*)thread_arg);
    pthread_join(tid1,NULL);
}

这会导致段错误。但是如果我用 int* 替换 double* 。它将运行而不会出现错误。我的环境是Ubuntu 18.04，使用gcc编译。不知道是不是我的代码写错了..

Answer 1

您的程序中有两个真正错误。第一个，我已经在评论中介绍过:您的 Producer() 函数被声明为返回一个值，但实际上并没有这样做。因此，调用此函数会产生未定义的行为。由于您实际上并未使用返回值，因此只需使函数返回 NULL 即可解决此问题。

但是，您的 main() 函数为 thread_arg 分配的空间太少，影响可能更大:

    thread_arg=(struct thread_args*)malloc(sizeof(struct thread_args*));

您正在分配一个指针大小的空间，但是您需要足够的空间来容纳 struct thread_args，它肯定更大(在 Ubuntu 上)，因为它包含四个指针。 C 不要求指向不同对象类型的指针具有相同的大小，但在 Linux 上，它们是相同的。因此，正确的分配是

    thread_arg = (struct thread_args*) malloc(sizeof(struct thread_args));

然而，在 C 中，转换 malloc() 的结果是一种很糟糕的形式，该语言不需要它，这样做可能会掩盖编译器向您报告的错误。 (这在 C++ 中是不同的。)因此，这将是更好的形式:

    thread_arg = malloc(sizeof(struct thread_args));

这同样适用于所有赋值，其中一侧是指向 void 的指针，另一侧是指向任何对象类型的指针，也适用于将参数传递给非可变参数函数。

但我们可以做得更好。请注意，从该语句本身并不能立即清楚 thread_arg 的类型是什么，以便验证是否分配了正确的字节数。还要考虑如果 thread_arg 后来更改为不同的类型，并且修复该分配以进行对应，可能会发生什么情况被忽略。这些问题可以通过通过所需类型的表达式设置大小来解决，而不是通过该类型的名称:

    thread_arg = malloc(sizeof(*thread_arg));

请注意，sizeof() 的参数不会被计算(除非它的类型是可变长度，这里不是这种情况)，所以使用表达式 *thread_arg 在将值分配给 thread_arg 之前。由此产生的陈述是明确且明确正确的。用英语来说，它是这样说的:“分配 thread_arg 指向的空间的大小，并将指向该空间的指针分配给 thread_arg”。