堆内存指针从结构内的指针字段中丢失

Posted 2023-03-15

【中文标题】堆内存指针从结构内的指针字段中丢失

【英文标题】：Heap memory pointer lost from pointer field inside a structure

【发布时间】：2019-07-01 08:21:57

【问题描述】：

我正在尝试使用 POSIX 线程库在 C 中实现线程池。在初始化线程池的函数中，为 thpool 和字段 jobqueue 执行动态内存分配，但是当我尝试从另一个函数访问 jobqueue 字段时，指针值为 空。这是我的代码：

threadpool.h

#include <pthread.h>

typedef void *(*funcptr) (void *);

typedef enum JOBSTATUS

    COMPLETED,
    RUNNING,
    PENDING
 jobstatus;

typedef struct _job

    funcptr f;
    void *args;
 job;

typedef struct _thpool

    job *jobqueue;
    int jobquesize;
    int jobtail;
    int jobhead;
    int occupiedjobs;

    pthread_t *threadqueue;
    int nofthreads;
    int threadsOccupied;
    pthread_mutex_t mtx;
    pthread_cond_t q_notempty;
    pthread_cond_t q_empty;
 thpool;

thpool *createWorkers(int numofthreads, int nofjobs);

threadpool.c

#include "threadpool.h"
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

void *primetest(void *args)

    int *k = (int *)args;
    int i, counter;
    for (i = 0; i <= *k; i++)
    
        if (*k % i == 0)
            counter++;
    
    return counter >= 3 ? (void *)0 : (void *)1;


void *dothreadWork(void *args)

    thpool *thp = (thpool *)args;
    funcptr f;
    void *arg;
    while (1)
    
        pthread_mutex_lock(&(thp->mtx));
        while (thp->occupiedjobs == 0 /*&& thp->jobtail==thp->jobhead */ )
        
            pthread_cond_wait(&thp->q_notempty, &thp->mtx);
        
        f = thp->jobqueue[thp->jobhead].f;
        arg = thp->jobqueue[thp->jobhead].args;
        --thp->occupiedjobs;
        //if(thp->jobquesize==0)
        pthread_mutex_unlock(&(thp->mtx));
        f(arg);
    


thpool *createWorkers(int numofthreads, int nofjobs)

    int i;
    thpool *thp = (thpool *)malloc(sizeof(thpool));
    if (thp == NULL)
    
        return NULL;
    
    thp->jobqueue = (job *)malloc(sizeof(job) * nofjobs);
    if (thp->jobqueue = NULL)
    
        free(thp);
        return NULL;
    
    thp->threadqueue = (pthread_t *)malloc(sizeof(pthread_t) * numofthreads);
    if (thp->threadqueue == NULL)
    
        free(thp->jobqueue);
        free(thp);
        return NULL;
    
    pthread_mutex_init(&thp->mtx, 0);
    pthread_cond_init(&thp->q_notempty, NULL);
    pthread_cond_init(&thp->q_empty, NULL);
    thp->jobquesize = nofjobs;
    thp->jobtail = thp->jobhead = 0;
    thp->occupiedjobs = 0;
    thp->threadsOccupied = 0;
    thp->nofthreads = numofthreads;
    for (i = 0; i < numofthreads; i++)
    
        if (pthread_create(&(thp->threadqueue[i]), NULL, dothreadWork, thp) > 0)
        
            return NULL;
        
    
    return thp;

void jobqueuepush(thpool **thp, funcptr f, void *args)

    printf("Jobqueue Push!");
    pthread_mutex_lock(&((*thp)->mtx));
    if ((*thp)->jobquesize == (*thp)->occupiedjobs)
    
        pthread_mutex_unlock(&((*thp)->mtx));
        return;
    
    if ((*thp)->jobqueue == NULL)   // The problem is here
    
        pthread_mutex_unlock(&((*thp)->mtx));
        printf("Problem in memory allocation\n");
        return;
    
    //(*thp)->jobqueue[(*thp)->jobtail].f = f;
    //(*thp)->jobqueue[(*thp)->jobtail].args = args;
    //++(*thp)->occupiedjobs;
    (*thp)->jobtail = ((*thp)->jobtail + 1) % ((*thp)->jobquesize);
    if ((*thp)->occupiedjobs == 1)
        pthread_cond_signal(&((*thp)->q_notempty));
    pthread_mutex_unlock(&((*thp)->mtx));



int main(int argc, void *argv[])

    thpool *p = createWorkers(4, 2);

    if (p != NULL)
    
        int k = 4;
        jobqueuepush(&p, primetest, &k);
    
    return (EXIT_SUCCESS);

我的问题是，为什么即使我们在堆中动态分配内存，对于 struct thpool 的 jobqueue 字段的分配指针似乎也不会保持活动状态，尽管对于 从函数 createWorkers 返回的 thpool 我们还有吗？我肯定想念这里的东西。

【问题讨论】：

请尝试创建Minimal, Complete, and Verifiable Example 向我们展示。请learn how to debug your programs。如果您在测试之间不编写大部分代码，则调试会容易得多。在只写了一小段代码之后，更频繁地进行测试。

你肯定会错过缩进。

remain alive 你是怎么诊断出来的？你是什​​么意思？我喜欢这个设计，但还有一些工作要做。基本上，这只是单个生产者的消费者-生产者问题。我相信当 //(*thp)->jobqueue[(*thp)->jobtail].f = f; 被注释掉时，你会在工作线程中调用 null。

createWorkers 函数返回时在 main 函数内部打印了指针，它与 createWorkers 函数内部分配的指针相同。我想为进程分配的堆仍然存在，直到进程结束，对吗？我也不想在这里使用全局变量来完成我的工作。

if (thp->jobqueue = NULL) 是问题所在。

【参考方案1】：

if (thp->jobqueue = NULL) 是问题所在。 ——伊恩·雅培