持有互斥锁时调用 pthread_create 是否安全？答案

【问题标题】：Is it safe to call pthread_create while holding a mutex?持有互斥锁时调用 pthread_create 是否安全？
【发布时间】：2017-10-23 12:05:44
【问题描述】：

假设我的代码在访问某些共享状态时持有互斥锁。在某些时候，我确定我需要创建一个新线程，因此调用 pthread_create，同时仍然持有互斥锁。这被认为是安全的吗？

假设我的共享状态是一个全局计数器，它跟踪成功创建的 pthread 的数量，另一个线程使用这个计数器在屏幕上实时显示信息。此外，我不希望 pthread 的数量大于某个最大值（例如 10 表示确定性）。

假设计数器当前为 9。如果我在调用 pthread_create 之前递增计数器然后释放互斥锁，则 pthread_create 可能会失败，然后计数器错误地显示比我实际更多的线程 (10)创建成功 (9)。

另一方面，如果我首先释放互斥锁，然后调用 pthread_create，然后如果调用成功，则重新获取互斥锁以递增计数器，然后在释放互斥锁和从 pthread_create 返回之间，另一个线程可能有也称为 pthread_create 并将计数器递增（至 10）。因此，我将创建第 11 个 pthread，计数器变为 11。但我应该创建的 pthread 不超过 10 个。

因此，保证共享状态一致性的唯一方法似乎是在调用 pthread_create 时保持互斥锁。但我知道，一般来说，一个人不应该在持有互斥锁的同时调用未知代码，所以我不知道在这种情况下可以做什么。

编辑：以下是一些可能会出现此问题的示例代码

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>

void *do_stuff(void *arg);

int pthreads_counter = 0;
pthread_mutex_t mtx = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

#define MAX_PTHREADS_COUNT 10

/* Could potentially be called from multiple threads simultaneously */
int create_thread_and_increment_counter()
{
    pthread_t thread;

    if (pthread_mutex_lock(&mtx) != 0)
        return -1;

    if (pthreads_counter >= MAX_PTHREADS_COUNT) {
        pthread_mutex_unlock(&mtx);
        return -1;
    }

    ++pthreads_counter;

    if (pthread_create(&thread, NULL, do_stuff, NULL) != 0) {
        --pthreads_counter;
        pthread_mutex_unlock(&mtx);
        return -1;
    }

    pthread_mutex_unlock(&mtx);
    return 0;
}

void *do_stuff(void *arg)
{
    /* do stuff */
    return NULL;
}

/* Created somewhere else */
void *display_thread(void *arg)
{
    while (1) {
        if (pthread_mutex_lock(&mtx) != 0)
            break;

        printf("%d\n", pthreads_counter);
        pthread_mutex_unlock(&mtx);
        usleep(1000000);
    }

    return NULL;
}

【问题讨论】：

标签： multithreading pthreads mutex shared-state

【解决方案1】：

在持有互斥锁的同时调用pthread_create() 很好。

【讨论】：