C/POSIX-pthread_t 的阻塞直到任务完成答案

【问题标题】：C/POSIX- pthread_t's blocking until task completionC/POSIX-pthread_t 的阻塞直到任务完成
【发布时间】：2013-02-03 00:08:13
【问题描述】：

我有一组 pthreads，它们都需要完成一个任务，然后阻塞直到它们中的最后一个完成任务，然后让它们全部移动到下一个任务。许多任务都会发生这种情况。

我正在考虑有一个计数器，它开始等于每个任务开始时的线程数，当每个线程完成一个任务时，它会使用互斥锁安全地递减它，直到最后一个线程使其为零。在任务结束时，除了最后一个要完成的线程之外的所有线程都会调用 pthread_cond_wait，最后一个线程会调用 pthread_cond_broadcast 告诉其他线程进入下一个任务。然后最后一个线程不会等待，而是继续执行此任务。

但是，我还有一个问题。不能保证倒数第二个递减计数器的线程会在最后一个线程调用 pthread_cond_broadcast 之前调用 pthread_cond_wait。

在 C 和 POSIX 中有什么方法可以安全地处理这个问题吗？

【问题讨论】：

即使你已经找到了使用屏障的解决方案，这句话让我有点困扰：“不能保证倒数第二个减少计数器的线程会在最后一个线程调用 pthread_cond_broadcast 之前调用 pthread_cond_wait ”。如果您正确使用条件变量，则倒数第二个线程和最后一个线程之间不能竞争以递减计数器，因为倒数第二个线程在调用pthread_cond_wait() 时应该持有互斥锁。您关心的问题是您在调用pthread_cond_wait() 时必须持有互斥锁的原因。
是的，我现在明白了，Sheu 的解决方案向我指出了这一点。

标签： c multithreading pthreads posix

【解决方案1】：

您正在寻找的工具是障碍。

用等待到达它的线程数初始化屏障：

pthread_barrier_init(&barrier, NULL, N);

然后，每个线程调用：

pthread_barrier_wait(&barrier);

等待会阻塞，直到 N 个线程在其上等待，然后所有 N 个（从概念上）唤醒，然后它们中的任何一个从等待调用返回。

【讨论】：

这正是我要找的东西。非常感谢！
刚刚实现，只需很少的代码即可完美运行。谢谢！
我喜欢障碍。它们是我最喜欢的 pthreads 中使用最少的原语。它们有一些非常好的用途（N=2）用于在父线程和新创建的线程之间进行通信以进行参数传递等。

【解决方案2】：

我想你正在寻找pthread_join。

edit：我猜你是想不破坏线程。

pthread_cond_wait 应该与互斥锁一起使用，例如：

int counter;                      // initialized to number of threads
struct pthread_cond_t condition;  // initialized previously
struct pthread_mutex_t mutex;     // initialized previously

pthread_mutex_lock(&mutex);
counter -= 1;
while (counter > 0)
    pthread_cond_wait(&condition, &mutex);
pthread_cond_broadcast(&condition);
pthread_mutex_unlock(&mutex);

这将处理锁定、计数器和条件，而无需使用单独的信号量。（您实际上是在实现某种“反向信号量”。）

【讨论】：

太好了，我现在明白了。谢谢！