C多线程程序行为解释

Question

int g_ant = 0;
void *writeloop(void *arg)
 {
 while(g_ant < 10)
  {
  g_ant++;
  usleep(rand()%10);
  printf("%d\n", g_ant);
  }
 exit(0);
 }

int main(void)
 {
 pthread_t time;
 pthread_create(&time, NULL, writeloop, NULL);
 writeloop(NULL);
 pthread_join(time, NUL);
 return 0;
 }

嗨！我有四个我认为属于竞赛条件的问题......？ :-)

1. 我试图弄清楚为什么 g_ant 的 printf 在我的计算机上从 2 开始并在 90% 的情况下持续到 10，偶尔会输出 1、3->10。我的猜测是因为 usleep 可能会阻碍 thread1 足够长的时间以让 thread2 在 thread1 到达 printf 之前递增和 printf。
2. 这不是也会把 2->10 的数字弄乱吗？
3. 我也在努力理解 pthread_join 在这个程序中的功能。我的理解是它用于等待线程完成。是在等待 pthread_create 启动的 writeloop 函数吗？
4. 是否将 writeloop(null) 视为第二个线程？

Answer 1

1. g_ant++; 不是原子操作，这可能会导致未定义的行为。你应该使用
   pthread_mutex_lock(&mutex); 和 pthread_mutex_unlock(&mutex); 它 90% 次从 2 开始的原因是因为线程 time 进入函数，递增 g_ant 并自行休眠。操作系统倾向于将其从 CPU 中取出并放在那里另一个没有睡着的线程，在你的情况下，这是你的主线程，它再次将它增加 1 运行睡眠。现在 g_ant 的值为 2，线程 time 恢复并打印 2 并将其递增到 3。主线程被恢复并打印 3 并再次递增它，这会不断切换，这就是为什么您大部分时间会看到 2 -> 10 的数字.

希望它足够清楚，也应该回答 2. 问题。

1. pthread_join 确保其他线程在您的主线程退出程序之前完成它们的工作。

2. 不，它不被视为第二个线程，它在主线程上运行函数。

   希望对你有帮助。

Answer 2

4. 主线程被认为是另一个线程。以下内容可能会帮助您了解在添加互斥锁之前发生了什么（假设 接下来你必须这样做）。通常，您不会 exit() 整个过程 从一个线程 - 它永远不会加入到主线程中。

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

int g_ant = 0;

void *writeloop(void *arg)
{
    while(g_ant < 10)
    {
        g_ant++;
        usleep( rand() % 10 );
        printf("thread: %u global: %d\n", (unsigned int)pthread_self(), g_ant);
    }
    return NULL;
}

int main(void)
 {
    pthread_t t;
    pthread_create(&t, NULL, writeloop, NULL);
    writeloop(NULL);
    pthread_join(t, NULL);
    printf("Joined\n");
    return 0;
 }