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为什么此代码返回意外结果?(条件变量)

mutex linux c

Eunjeong Choi · 技术社区 · 7 年前

我正在研究互斥锁。

所以,我编写了关于互斥锁的测试代码。

但这段代码有一个问题。

我想展示:

downloading.....
complete....
start play!

但在运行时,结果是:

downloading.....
complete....

我不知道 1、为什么此代码有错误? 2、如何修复此代码?

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>


int buffer = 0;

pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

void* download(void *arg){
    printf("downloading.....\n");
    pthread_mutex_lock(&lock);
    sleep(3);
    buffer = 10;
    printf("complete....\n");
    pthread_cond_signal(&cond);
    pthread_mutex_unlock(&lock);
    return NULL;
}

void* play(void *arg){

    pthread_mutex_lock(&lock);
    pthread_cond_wait(&cond, &lock);
    printf("start play!\n");
    --buffer;

    pthread_mutex_unlock(&lock);
    return NULL;
}

int main(){
    pthread_t tid1, tid2;

    pthread_create(&tid1, NULL, play, NULL);

    pthread_create(&tid2, NULL, download, NULL);

    pthread_join(tid1, NULL);

    pthread_join(tid2, NULL);
}

1 回复 | 直到 7 年前

Michael Burr 7 年前

这个 download() 函数碰巧首先运行,获取互斥锁并完成其所有工作(包括调用 pthread-cond_signal() 释放互斥锁之前。

这个 play() 线程没有机会调用 pthread_cond_wait() 在发送信号之前,因为 下载() 碰巧先获得互斥锁。那么什么时候 播放() 得到一个等待的机会,它已经错过了唤醒它的信号。

修复方法是将条件变量与标志(可能)结合使用 buffer -取决于您实际想要做什么)。需要对标志执行以下操作:

调用前必须检查标志 pthread\u cond\u wait() ,如果标志指示条件已满足,则应等待不完成
“仅当条件尚未满足时才检查标志/等待”操作应在循环中执行,因为 pthread\u cond\u wait() 可能会错误返回(即未发出信号)
标志检查和对标志的任何更新(无论在哪个线程中)都必须在保持互斥锁的同时进行

类似于(以下代码未经测试):

void* play(void *arg)
{
    pthread_mutex_lock(&lock);
    while (buffer < 1) {
        pthread_cond_wait(&cond, &lock);
    }
    printf("start play!\n");
    --buffer;

    pthread_mutex_unlock(&lock);
    return NULL;
}

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