为什么我创建的线程没有按顺序打印？

Question

我有这个程序：

void *func(void *arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    int *id = (int *)arg;

    printf("My ID is %d\n" , *id);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
}

int main() {
    int i;
    pthread_t tid[3];

    // Let us create three threads
    for (i = 0; i < 3; i++) {
        pthread_create(&tid[i], NULL, func, (void *)&i);
    }

    for (i = 0; i < 3; i++) {
        pthread_join(tid[i], NULL);
    }

    pthread_exit(NULL);
    return 0;
}

我希望它能输出以下内容：

My ID is 0
My ID is 1
My ID is 2

但是我得到的是随机输出，例如：

My ID is 0
My ID is 0
My ID is 2

由于我已经添加了互斥锁，所以我认为这可以解决问题。 我还做错了什么？ 这与种族状况有关吗？

Answer 1

在此， id指向所有线程的main中相同的变量i 。

int *id = (int *)arg;

printf("My ID is %d\n" , *id);

但是变量i经常被线程后面的main的两个for -loops更新。 因此，在线程到达printf的点之前， i的值以及*id的值可能已经更改。

有几种解决方法。 最佳方法取决于用例：

1. 在修改线程i或使其超出范围之前，先在main等待线程发出信号，表明它已复制*id 。
2. 声明并初始化一个数组int thread_id[] ，然后像下面那样创建线程： pthread_create(&tid[i], NULL, func, &thread_id[i]);

3. malloc一些内存并使用i的副本对其进行初始化：

    int *thread_id = malloc(sizeof(*thread_id)); *thread_id = i pthread_create(&tid[i], NULL, func, thread_id); 

   只是不要忘记在使用完线程后将其free到线程中。 或者在main线程中，如果线程无法启动。

4. 如果i适合一个void *可以将其内容直接作为参数传递给线程。 为了确保它合适，可以将其声明为intptr_t而不是int （我们基本上滥用了指针不过是魔术整数这一事实）：

    void *func(void *arg) { pthread_mutex_lock(&mutex); // Here we interpret a pointer value as an integer value intptr_t id = (intptr_t )arg; printf("My ID is %d\\n" , (int)id); pthread_mutex_unlock(&mutex); } int main() { intptr_t i; pthread_t tid[3]; // Let us create three threads for (i = 0; i < 3; i++) { // Here we squeeze the integer value of `i` into something that is // supposed to hold a pointer pthread_create(&tid[i], NULL, func, (void *)i); } for (i = 0; i < 3; i++) { pthread_join(tid[i], NULL); } // This does not belong here !! // pthread_exit(NULL); return 0; } 

Answer 2

不，不涉及比赛条件。 （my b）i上可能存在竞争状况，因为所有线程都访问它。 每个线程都以指向i的指针开始。 但是，主要问题是，不能保证在我按您期望的顺序保存您期望的值时，线程将启动并运行关键部分。

我假设您全局声明了变量mutex ，并在某处调用pthread_mutex_init()进行了初始化。

互斥体很棒，一次只允许一个线程访问关键的代码部分。 因此，您编写的代码创建了所有三个线程以并行运行，但一次只允许一个线程运行以下代码。

int *id = (int *)arg;

printf("My ID is %d\n" , *id);