在C中将全局结构与pthread一起使用

Question

我正在尝试模拟一段时间内进入银行并由出纳员服务的客户。 我正在使用一个线程来确定客户是否通过到达率进入银行，并正在使用多个线程来代表服务费率的柜员。 我正在使用一个结构来保存时间，到达率，服务率，出纳员人数和客户等待队列。 我试图在所有线程之间共享该结构，但出现“解引用指针”错误和“在某种非结构中请求成员x”错误。

//Used to store information input by user and the customer queue
struct shiftInfo {
    int tellers;
    int serviceTime;
    int simTime;
    int sampleInterval;
    int threadID;
    float arrivalRate;
    int Q[]; //Customer Queue
};

信息通过命令行从命令行传递到结构中

    struct shiftInfo *Q = malloc(sizeof(struct shiftInfo) + (maxCust*sizeof(int)));
    struct shiftInfo info;
    info.simTime = atoi(argv[1]);
    info.arrivalRate = atof(argv[2]);
    info.tellers = atoi(argv[3]);
    info.serviceTime = atoi(argv[4]);
    info.sampleInterval = atoi(argv[5]);
    //Initiates Q to 0
    for (int i = 0; i < maxCust; i++)
        info.Q[i] = 0;

柜员，计时器和客户线程由主线程创建和终止

  //Manager thread is main thread
  pthread_t manager;
  iret = pthread_create(&manager, NULL, mainThread, (void *)&info);
  if (iret){
    printf("ERROR: return code %d\n", iret);
    exit(-1);
    }

为了简短起见，我将只询问定时器线程，并希望将答案应用于其他线程。 计时器线程是通过以下方式在主线程中创建的：

  int status;
  struct shiftInfo *I = info; 
  pthread_t time;
      status = pthread_create(&time, NULL, timer, (void *)info);
      if (status){
        printf("ERROR CODE: %d\n", status);
        exit(-1);
    }

计时器线程函数是：

void *timer(void *info){
    int timeRemaining = info -> simTime;
    while(timeRemaining){
        sleep(1);
        timeRemaining--;
        }
}

对于“ int timeRemaining =信息-> simTime;” 我收到警告“取消引用空指针”，并且在不是结构或联合的情况下对成员âsimTime发出了错误请求。 任何建议，将不胜感激。

另外，我创建客户线程的方式与创建计时器线程的方式相同，但是会收到一条警告（警告：传递“ pthread_create”的参数3使指针从整数开始而没有强制转换[默认启用]）在创建任何其他线程时不会收到线程，是什么原因造成的？

pthread_t customer;
    status = pthread_create(&customer, NULL, customer, (void *)info);
        if (status){
            printf("ERROR CODE: %d\n", status);
            exit(-1);
        }

Answer 1

您犯了很多错误和错别字。 第一个错误是在这里：

struct shiftInfo *Q = malloc(sizeof(struct shiftInfo) + (maxCust*sizeof(int)));
struct shiftInfo info;
info.simTime = atoi(argv[1]);
info.arrivalRate = atof(argv[2]);
info.tellers = atoi(argv[3]);
info.serviceTime = atoi(argv[4]);
info.sampleInterval = atoi(argv[5]);
//Initiates Q to 0
for (int i = 0; i < maxCust; i++)
    info.Q[i] = 0;

您在Q分配了适当的空间量，但从未在任何地方使用过。 而是使用info ，它没有为info.Q分配任何空间。 因此， info.Q[i] = 0写入info的边界。 建议的解决方法：

struct shiftInfo *info = malloc(sizeof(struct shiftInfo) + (maxCust*sizeof(int)));
info->simTime = atoi(argv[1]);
info->arrivalRate = atof(argv[2]);
info->tellers = atoi(argv[3]);
info->serviceTime = atoi(argv[4]);
info->sampleInterval = atoi(argv[5]);
//Initiates Q to 0
for (int i = 0; i < maxCust; i++)
    info->Q[i] = 0;

下一个错误是：

status = pthread_create(&time, NULL, timer, (void *)info);

在您的代码中， info是一个结构。 但是您正在尝试将其强制转换为指针。 如果您使用上面建议的修复程序，则info将是一个指针，您可以将此代码保持不变。 您将需要确保对pthread_create所有调用都传递(void *)info而不是(void *)&info 。

最后一个错误是在这里：

void *timer(void *info){
    int timeRemaining = info -> simTime;

尝试以下方法：

void *timer(void *arg){
    struct shiftInfo *info = (struct shiftInfo *) arg;
    int timeRemaining = info -> simTime;

Answer 2

这个片段是有问题的：

struct shiftInfo *Q = malloc(sizeof(struct shiftInfo) + (maxCust*sizeof(int)));
struct shiftInfo info;
info.simTime = atoi(argv[1]);
info.arrivalRate = atof(argv[2]);
info.tellers = atoi(argv[3]);
info.serviceTime = atoi(argv[4]);
info.sampleInterval = atoi(argv[5]);
//Initiates Q to 0
for (int i = 0; i < maxCust; i++)
    info.Q[i] = 0;

内存分配很好，但是其他所有东西确实都是可疑的。 您的局部变量info的Q成员中有零个元素，因此您无法使用for循环可靠地对其for初始化。 还不清楚您打算如何处理info ; 您为什么不初始化Q （指针，如果我可以这么说的话，是一个错误选择的名称）。 您应该使用：

struct shiftInfo *shift = malloc(sizeof(struct shiftInfo) + (maxCust*sizeof(int)));
shift->simTime = atoi(argv[1]);
shift->arrivalRate = atof(argv[2]);
shift->tellers = atoi(argv[3]);
shift->serviceTime = atoi(argv[4]);
shift->sampleInterval = atoi(argv[5]);
for (int i = 0; i < maxCust; i++)
    shift->Q[i] = 0;

现在，您可以使用shift （或任何您选择的调用方式）来设置全局指针。 请注意，您不能有效地将具有灵活数组成员的结构用作全局变量（指向它们的全局指针-是；全局变量-否），也不能将它们作为自动变量。 问题是您不能像这样为弹性数组成员分配任何空间。

您将需要考虑如何使用多个线程来控制对全局结构的访问，以及对全局结构的序列化访问是否将成为严重的瓶颈。 您可能需要互斥体，并且可能需要某些条件。

关于您的timer代码：您需要将传递给struct ShiftInfo *的void *转换为struct ShiftInfo * 。

void *timer(void *vp)
{
    struct ShiftInfo *info = vp;
    int timeRemaining = info->simTime;
    while(timeRemaining){
        sleep(1);
        timeRemaining--;
        }
    return 0;
}

请注意，您确实需要从函数中返回一个值。 另外，您需要考虑这是否会做您想要的事情。 它具有一个已更改的局部变量。 您可能希望将info的值设置为剩余时间。 这就需要在每个操作中进行互斥访问。 我将假设您添加并初始化一个额外的成员：

pthread_t mutex;

到您的struct shifInfo 。

void *timer(void *vp)
{
    struct shiftInfo *info = vp;
    if (pthread_mutex_lock(&info->mutex) != 0)
        return 0;  // Report error before returning?
    int *timeRemaining = &info->simTime;
    while (*timeRemaining > 0)
    {
        if (pthread_mutex_unlock(&info->mutex) != 0)
            return 0;  // Report error before returning?
        sleep(1);
        if (pthread_mutex_lock(&info->mutex) != 0)
            return 0;  // Report error before returning?
        (*timeRemaining)--;
    }
    if (pthread_mutex_unlock(&info->mutex) != 0)
        return 0;  // Report error before returning?
    return 0;
}

Answer 3

在timer（）函数中，您必须将info参数从（void *）强制转换为（struct shiftInfo *）

int timeRemaining = ((struct shiftInfo *)info) -> simTime;

另外，在创建客户时，应该像这样

status = pthread_create(&customer, NULL, customer, (void *)&info);