多线程中的同步

Question

如何同步这 9 个线程，以便它们在主线程之前执行？

我想检查大小为 9 的二维数组中行的有效性。每行应包含值（1 到 9）。 为此，我在主线程中创建了一个名为“void* checksRows(void* arg)”的线程，并将其与 main 连接。 然后线程检查行正在创建另外 9 个线程来检查每一行的有效性。

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Pthread_t id1;
pthread_mutex_t mut1;
int arr[9][9] = {  
                    {6,2,4,5,3,9,1,8,7},
                    {6,6,9,7,2,8,6,3,4},
                    {8,3,7,6,1,4,2,9,5},
                    {1,4,3,8,6,5,7,2,9},
                    {9,5,8,2,4,7,3,6,1},
                    {7,6,2,3,9,1,4,5,8},
                    {3,7,1,9,5,6,8,4,2},
                    {4,9,6,1,8,2,5,7,3},
                    {2,8,5,4,7,3,9,1,6}
                };
````````````````````````````````````
void* rowCheck(void* arg){
    int* argument = (int*) arg;
    int idx = *argument;
    int count = 0;
    for(int i = 0; i < 9; i++){
        int temp = arr[idx][i];
        count = 0;
        for(int j = i; j < 9; j++){
            if(arr[idx][j] == temp || arr[idx][j] <= 0 || arr[idx][j] >= 10){
                count++; 
            }
            if(count > 1){
                pthread_mutex_lock(&mut1);
                count = 0;
                cout<<"ERROR at"<<arr[idx][j]<<endl;
                pthread_mutex_unlock(&mut1);
                break;
            }
        }
    }
    pthread_exit(NULL);
}

````````````````````````````````````
void* checkingRows(void* arg){
    int *row = new int;
    *row = 0;
    for(int i = 0; i<gridSize; i++){
        pthread_create(&workerIdRow[i], NULL, &rowCheck, row);
        *row = *row + 1;
    }
    pthread_exit(NULL);
}
`````````````````````````````````
int main(){

    pthread_mutex_init(&mut1, NULL);
    pthread_create(&id1, NULL, &checkingRows, NULL);
    pthread_join(id1,NULL);

    retrun 0;

}
````````````````````````````````````

ERROR at 6
ERROR at 6

Answer 1

你问，

如何同步这 9 个线程，以便它们在 main 之前执行 线程？

，我想你说的是这些：

checkingRows 正在创建另外 9 个线程，它们是 检查每一行的有效性。

当然，这些不能在main() 之前运行，至少不能在main 之前运行开始，除非你在那个时间范围内启动它们。你没有。但我认为你真正追求的是他们在main 超过某个点之前完成。

这就是pthread_join 的用途。我看到您已经在 main() 中为它启动的线程使用了该函数，但您可能对这样一个事实感到困惑，即这不会影响第二个启动的其他线程。

它只是不会自动以这种方式工作。启动后，线程彼此独立运行。如果要等待线程完成，则必须加入该特定线程。在您的情况下，这可能意味着checkingRows() 应该在它本身终止之前加入它启动的每个线程。

Answer 2

第一个创建的线程是无用的，因为你创建它并立即等待它的结束

相反，你不等待其他 9 个线程结束，所以你在它们结束之前退出

当您启动子线程时，您没有同步以确保它们有时间读取行号之前为下一个线程修改它，几个可以检查同一行。为此，您可以使用条件（仍然使用 C 线程库），或者您可以在每次新创建的 int 给定索引时给出。

你有内存泄漏是因为你没有删除int，实际上你的情况在堆中分配它是没有用的

---

您的代码中的一个建议，如您所见，我直接将相关行的地址给每个线程，我删除了中间线程并等待 9 个线程结束，还有一些其他更改

#include <pthread.h>
#include <iostream>

pthread_mutex_t mut1;

int arr[9][9] = {  
                    {6,2,4,5,3,9,1,8,7},
                    {6,6,9,7,2,8,6,3,4},
                    {8,3,7,6,1,4,2,9,5},
                    {1,4,3,8,6,5,7,2,9},
                    {9,5,8,2,4,7,3,6,1},
                    {7,6,2,3,9,1,4,5,8},
                    {3,7,1,9,5,6,8,4,2},
                    {4,9,6,1,8,2,5,7,3},
                    {2,8,5,4,7,3,9,1,6}
                };

void * rowCheck(void* arg)
{
    int * row = (int *) arg;
    const char * result = "ok";

    for(int i = 0; i < 9; i++){
      int temp = row[i];
      int count = 0;

      for(int j = i; j < 9; j++){
        if(row[j] == temp || row[j] <= 0 || row[j] >= 10){
          count++; 
        }
        if(count > 1){
          result = "ko";
          pthread_mutex_lock(&mut1);
          std::cout<<"ERROR at "<< row[j]
            << " (row " << (row - arr[0])/9
              << " column " << j << ")" << std::endl;
          pthread_mutex_unlock(&mut1);
          break;
        }
      }
    }
    pthread_exit((void *) result);
}

int main()
{
  pthread_t id[9];

  pthread_mutex_init(&mut1, NULL);

  for (int i = 0; i != 9; ++i) {
    if (pthread_create(&id[i], NULL, &rowCheck, arr[i]) != 0) {
      std::cerr << "error when creating thread " << i << std::endl;
      return -1;
    }
  }

  for (int i = 0; i != 9; ++i) {
    void * retval;

    pthread_join(id[i], &retval);

    pthread_mutex_lock(&mut1);
    std::cout << i << ":" << (char *) retval << std::endl;
    pthread_mutex_unlock(&mut1);
  }

  return 0;
}

编译和执行：

/tmp % g++ -pedantic -Wextra -Wall c.cc -lpthread
/tmp % ./a.out
ERROR at 6 (row 1 column 1)
ERROR at 6 (row 1 column 6)
0:ok
1:ko
2:ok
3:ok
4:ok
5:ok
6:ok
7:ok
8:ok

---

另一种方法是通过分配给每个线程的 int 分配索引（并在线程中删除它）：

#include <pthread.h>
#include <iostream>

pthread_mutex_t mut1;

int arr[9][9] = {  
                    {6,2,4,5,3,9,1,8,7},
                    {6,6,9,7,2,8,6,3,4},
                    {8,3,7,6,1,4,2,9,5},
                    {1,4,3,8,6,5,7,2,9},
                    {9,5,8,2,4,7,3,6,1},
                    {7,6,2,3,9,1,4,5,8},
                    {3,7,1,9,5,6,8,4,2},
                    {4,9,6,1,8,2,5,7,3},
                    {2,8,5,4,7,3,9,1,6}
                };

void * rowCheck(void* arg)
{
    int rowNum = *((int*) arg);

    delete (int*) arg;

    int * row = arr[rowNum];
    const char * result = "ok";

    for(int i = 0; i < 9; i++){
      int temp = row[i];
      int count = 0;

      for(int j = i; j < 9; j++){
        if(row[j] == temp || row[j] <= 0 || row[j] >= 10){
          count++; 
        }
        if(count > 1){
          result = "ko";
          pthread_mutex_lock(&mut1);
          std::cout<<"ERROR at "<< row[j]
            << " (row " << rowNum
              << " column " << j << ")" << std::endl;
          pthread_mutex_unlock(&mut1);
          break;
        }
      }
    }
    pthread_exit((void *) result);
}

int main()
{
  pthread_t id[9];

  pthread_mutex_init(&mut1, NULL);

  for (int i = 0; i != 9; ++i) {
    if (pthread_create(&id[i], NULL, &rowCheck, new int(i)) != 0) {
      std::cerr << "error when creating thread " << i << std::endl;
      return -1;
    }
  }

  for (int i = 0; i != 9; ++i) {
    void * retval;

    pthread_join(id[i], &retval);

    pthread_mutex_lock(&mut1);
    std::cout << i << ":" << (char *) retval << std::endl;
    pthread_mutex_unlock(&mut1);
  }

  return 0;
}