pthread_create 跳过或重复

Question

pthread_create 函数被跳过或有时被调用两次。 我要解决的问题是：

给定一个包含从 1 到 100 的数字的全局数组。您需要创建 10 个线程，每个线程必须找到 10 个数字的平方和。

线程 1 必须从 1 计算到 10

线程 2 必须从 11 计算到 20

...等等。

每个线程必须将其单独的总和返回到一个用零初始化的全局变量总和。

我的尝试：

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<pthread.h>
#include<sys/wait.h>
#include<sys/types.h>
#include<stdlib.h>
#include<semaphore.h>

int arr[100];

sem_t s;

int sum=0;

void *calculate(void *i){
    sem_wait(&s);
    int j=(*((int*)i));
    int k;
    printf("j: %d\n",j);
    int temp=0;
    for(k=j*10;k<(j*10)+10;k++){
        temp=temp+(arr[k]*arr[k]);
    }
    sum+=temp;

    printf("sum: %d j: %d\n\n",sum,j);

    sem_post(&s);
    pthread_exit(NULL);
}

int main(){
    sem_init(&s,0,1);
    pthread_t threads_array[10];
    int i=0;
    int *k=(int *)malloc(sizeof(int));
    for(i=0;i<100;i++){
        arr[i]=i+1;
    }

    int temp=0,temp_i;

    for(i=0;i<10;i++){
        (*k)=i;
        printf("k: %d\n",(*k));
        pthread_create(&(threads_array[i]),NULL,calculate,(void*)k);
    }
    for(i=0;i<10;i++){
       pthread_join(threads_array[i],NULL);
    }

    printf("%d",sum);
    return 0;
}

我使用过信号量。这样一次只有一个线程访问全局资源。

我得到的输出是：

Output screen

我的问题是为什么它会重复一些值并跳过一些值？我没有正确使用 pthread_create？

我也尝试过每次都使用新的 k 值：

for(i=0;i<2;i++){
    int *k=&i;
    printf("k: %d\n",(*k));
    pthread_create(&(threads_array[i]),NULL,calculate,(void*)k);

}

Answer 1

这段代码将k的相同地址传递给每个线程，但是它改变了那个内存中的值：

for(i=0;i<10;i++){
    (*k)=i;
    printf("k: %d\n",(*k));
    pthread_create(&(threads_array[i]),NULL,calculate,(void*)k);
}

这段代码运行时

void *calculate(void *i){
    sem_wait(&s);
    int j=(*((int*)i));
        .
        .
        .

该值可能已更改，因为主线程更改了它。

这会更好，因为它传递了i 的值，但这取决于intptr_t 的存在以及允许转换回int 的特定于平台的行为，所以它不是严格兼容的 C 代码：

for(i=0;i<10;i++){
    pthread_create(&(threads_array[i]),NULL,calculate,(void*)(intptr_t)i);
}

和

void *calculate(void *i){
    sem_wait(&s);
    int j= (intptr_t)i;

这会将i 的值 作为void * 指针值传递。

但如果存在intptr_t，那就更好了：

intptr_t i;
    .
    .
    .
for(i=0;i<10;i++){
    pthread_create(&(threads_array[i]),NULL,calculate,(void*)i);
}

和

void *calculate(void *i){
    sem_wait(&s);
    intptr_t j= (intptr_t)i;

实际上，已经没有多少平台可以使用这种方法了。

或者，在严格符合 C 的情况下，要传递实际 int 值的地址，您需要为每个线程运行时保证存在的单独的 int：

// this is a local variable, but since it's in the same scope as
// both pthread_create() and pthread_join(), it will still exist
// for the entire lifetime of each thread created
int threadnum[10];

for(i=0;i<10;i++){
    threadnum[i]=i;
    pthread_create(&(threads_array[i]),NULL,calculate,(void*)&(threadnum[i]));
}

和

void *calculate(void *i){
    sem_wait(&s);
    int j=(*((int*)i));