C pthread_barrier 同步问题

Posted 2023-03-17

【中文标题】C pthread_barrier 同步问题

【英文标题】：C pthread_barrier synchronization issues

【发布时间】：2014-04-20 12:38:23

【问题描述】：

我刚开始学习 pthread_barriers 及其工作原理。基本上我有两个数组和两个线程，一个线程找到数组 A 的最大值，另一个找到数组 B 的最小值并将它们存储在全局变量中。他们需要在进行交易之前进行同步（A 的最大值传递给 B，B 的最小值传递给 A），这样数组 B 的所有值都高于 A——如果你愿意的话，几乎就像一个排序问题。我不断得到非常不正确的结果，我确定我错过了一些简单的东西；

我用

初始化屏障

  pthread_barrier_t bar;
  pthread_barrier_init( &bar, NULL, 2);

A 的线程代码

void *minimize_a( void *arg )
int i;
int size_a = *((int *) arg);  // first location is count of values
int *a = ((int *) arg) + 1;   // a[] will be array of values
while(1)
   i = index_of_max( a, size_a );
   max = a[i];                      // offer max for trade
   pthread_barrier_wait( &bar );
   if( max <= min ) return NULL;    // test to end trading rounds
   a[i] = min;                      // trade

B的线程代码

  void *maximize_b( void *arg )
  int i;
  int size_b = *((int *) arg);  // first location is count of values
  int *b = ((int *) arg) + 1;   // b[] will be array of values
while(1)
   i = index_of_min( b, size_b );
   min = b[i];                      // new min found
   pthread_barrier_wait( &bar );
   if( max <= min ) return NULL;    // test to end trading rounds
   b[i] = max;                      // trade
 

如果我的理解是正确的，一旦两个线程都命中 pthread_barrier_wait，它们将成功同步并且可以继续，对吗？我总是得到如下疯狂的结果：

之前

a: 1, 3, 5, 6, 7, 8, 9

b: 2, 4

之后

a: 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0

b: 2, 4

值数组

int values[] =        // format of each set of values:
                     //   count of value n, then n integer values
  7, 1,3,5,6,7,8,9,  // this set of values starts at index 0
  2, 2,4,            // starts at index 8
  5, 1,3,5,7,9,      // starts at index 11
  5, 0,2,4,6,8       // starts at index 17

线程是如何制作的

rc = pthread_create( &threads[0], NULL, &minimize_a, (void *) &values[0] );
if( rc ) printf( "** could not create m_a thread\n" ); exit( -1 ); 

rc = pthread_create( &threads[1], NULL, &maximize_b, (void *) &values[8] );
if( rc ) printf( "** could not create m_b thread\n" ); exit( -1 ); 

请提供任何提示、建议或帮助？

【问题讨论】：

你能展示你如何启动线程以及如何声明数组吗？

是的，他们已被添加到问题中。

我假设 index_of_max 对数组没有任何作用（即写入）？交换完成后，您可以非常小心地在每一步添加一些打印。

【参考方案1】：

您需要额外的同步才能访问共享变量 min 和 max。

到达屏障后，minimize_a 线程从 min 中读取一个值。同时，maximize_b 线程将继续将新值写入 min。没有什么可以保证在将 min 中的值替换为新值之前会读取 min 中的值。在每个 while 循环结束时尝试另一个 pthread_barrier_wait。