multithreading - 创建一个将一直阻塞直到被n/2个以上线程调用的函数(伪代码)

Question

有n线程。我正在尝试实现一个函数(伪代码)，该函数(如果被线程调用)将直接阻止。如果每个线程被超过n/2线程调用，则每个线程将被阻塞，并且该函数将停止阻塞线程。如果调用该函数的n/2个线程以上，则该函数将不再阻止其他线程，而是立即返回。
我是这样做的，但是我不确定我是否正确地完成了最后一部分，如果超过了n/2线程调用该函数，函数将立即返回吗？ :S
(高度赞赏伪代码，因为这样我就有更好的机会来理解它!:))

int n = total amount of threads
sem waiter = 0
sem mutex = 1
int counter = 0

function void barrier()
    int x
    P(mutex)
    if counter > n / 2 then
        V(mutex)
        for x = 0; x <= n / 2; x++;
            V(waiter)
        end for
    end if
    else
        counter++
        V(mutex)
        P(waiter)
    end else
end function

Answer 1

您所描述的是一个不可重置的障碍。 Pthreads具有屏障实现，但是它具有重置的多样性。
要使用pthreads实现您想要的功能，您将需要一个互斥锁，一个条件变量和一个共享计数器。进入该函数的线程将锁定互斥锁并检查计数器。如果还没有足够的其他线程到达，则它将等待CV，否则它将广播给它以唤醒所有等待的线程。如果您愿意，可以使其成为提示广播音阶的线索。例子:

struct my_barrier {
    pthread_mutex_t barrier_mutex;
    pthread_cond_t barrier_cv;
    int threads_to_await;
};

void barrier(struct my_barrier *b) {
    pthread_mutex_lock(&b->barrier_mutex);
    if (b->threads_to_await > 0) {
        if (--b->threads_to_await == 0) {
            pthread_cond_broadcast(&b->barrier_cv);
        } else {
            do {
                pthread_cond_wait(&b->barrier_cv, &b->barrier_mutex);
            } while (b->threads_to_await);
        }
    }
    pthread_mutex_unlock(&b->barrier_mutex);
}

更新:伪代码
或者因为伪代码表示对您很重要，所以伪代码语言中的问题与问题中使用的语言类似:

int n = total amount of threads
mutex m
condition_variable cv
int to_wait_for = n / 2

function void barrier()
    lock(mutex)

    if to_wait_for == 1 then
        to_wait_for = 0
        broadcast(cv)
    else if to_wait_for > 1 then
        to_wait_for = to_wait_for - 1
        wait(cv)
    end if

    unlock(mutex)
end function

这比伪代码稍高一点，因为它不假定互斥体是作为信号量实现的。 (对于标记了的pthreads，需要一个pthreads互斥体而不是一个信号量，才能使用pthreads条件变量)。它还省略了处理等待条件变量以及初始化互斥锁和cv时突然唤醒的真实C代码的详细信息。同样，它以变量的形式呈现它们，就像它们都是全局变量一样-可以在实践中以这种方式实现此函数，但是它的形式很差。
还要注意，它假定条件变量的pthreads语义为:WAITINGcv会暂时释放互斥锁，允许其他线程将其锁定，但是等待cv的线程将重新获取互斥锁，然后自身继续等待。 。