互斥量和执行顺序

Posted 2023-02-14

【中文标题】互斥量和执行顺序

【英文标题】：Mutex and order of execution

【发布时间】：2022-01-08 07:01:08

【问题描述】：

首先，我对 posix 编程还很陌生，并且仍然了解基本概念。我仍然不太清楚pthread_mutex_lock pthread_mutex_unlock 工作。

#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#inlcude <stdio.h>
pthread_mutex_t_mtx;
void* routine(void* i)
    int j;
    for(j = 0; j < 1000000; ++j)
         pthread_mutex_lock(&mtx);
         printf("Inside thread %d\n", i);
         pthread_mutex_unlock(&mtx);
    
    return NULL;


int main()

   pthread_t th[3];
   int i;
   pthread_mutex_init(&mtx, NULL);
   for(i = 1; i <= 2; ++i)
   
      if(pthread_create(th + i, NULL, routine, i)
           perror(NULL);  return 1;
      
   

   for(i = 1; i <=2; ++i)
        pthread_join(th[i], NULL);

   return 0;

上述程序的正确输出应该是什么？我认为由于互斥锁的锁定和解锁，会有 2000000 次迭代，但我不太清楚它们完成的顺序。第一个线程是否执行 for 的前 1000000 步？它甚至执行 20000000 中的第一个吗？还是因为秩序更加混乱？

【问题讨论】：

鉴于void *i，printf("Inside thread %d\n", i); 是错误的。 void * 的正确格式说明符是 %p。

【参考方案1】：

假设互斥锁是一个全局的，你会得到 2000000 条消息，每个线程有 1000000 条消息。这些顺序是随机的，但是它们不会相互干扰，因为每个打印都受到互斥锁的保护

编辑：我刚刚注意到，您是在创建下一个线程之前加入的。因此首先会有第一个线程的所有消息，然后是第二个线程的所有消息。在这种情况下，互斥锁完全没有效果。排序的原因很简单，您不会同时运行一个以上的工作线程。

【讨论】：

他们不会互相干扰是什么意思？

如果您同时从两个线程调用 printf，假设 print("AA") 和 printf("BB")，那么您可以获得输出 ABAB，因为两个线程都可以同时写入终端。这种竞争条件可以通过互斥锁来防止。但是，在您的情况下，一次只能运行一个线程（除了主线程）

pthread_join 是偶然的。我还有一个问题。迭代中的变量j不会受到同时修改它的两个线程的影响吗？

不，因为变量在每个线程中都是本地的（每个线程都有自己的副本）。如果它是一个全局变量，那么是的，你会有一个竞争条件。

但是线程不共享相同的“内存空间”吗？还是仅适用于全局变量？对不起，如果这个问题很愚蠢，但我真的很想理解......