使用循环时 pthread_cond_wait 不会唤醒

Question

我是线程新手我想使用 ptherad_cond_signal 和 pthread_cond_wait 来检查一些条件我有这个代码作为示例：

pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
int x = 0;
void* f1(void *arg){

    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        pthread_mutex_lock(&lock);
        x += 10;
        printf("%d\n", x);
        pthread_cond_signal(&cond);
        pthread_mutex_unlock(&lock);
    }
    return NULL;
}


void* f2(void* arg){
    pthread_mutex_lock(&lock);
    while (x < 40)
    {
        pthread_cond_wait(&cond, &lock);
    }

    x -= 40;
    pthread_mutex_unlock(&lock);
    return NULL;
}


int main(int argc, char *args[]){    
    pthread_t p1, p2;

    pthread_create(&p2, NULL, f2, NULL);
    pthread_create(&p1, NULL, f1, NULL);    
    
    pthread_exit(NULL);
    
    return 0;
}

结果：

10
20
30
40
50
60
70
80
90
100

但我希望：

10
20
30
40
10
20
30
40
50
60

为什么在pthread_cond_signal之后， function f2 没有继续？
似乎在 f1 for 循环中，在pthread_cond_wait唤醒之前再次锁定

Answer 1

您的第一个问题是main创建了两个线程，但可能会在其他两个线程完成之前退出（并退出您的程序）。 也许 Linux 构建上的线程存在细微差别，在 main 返回时退出进程之前等待所有线程完成。 我总是忘记这里的规则，但这是我首选的main模式等待子线程完成。 这是一个简单的改变

int main(int argc, char *args[]){    
    pthread_t p1, p2;

    pthread_create(&p2, NULL, f2, NULL);
    pthread_create(&p1, NULL, f1, NULL);    
    
    // wait for both threads to complete
    pthread_join(&p1, NULL);
    pthread_join(&p2, NULL);
    
    return 0;
}

回到你原来的问题。

在上下文切换到f2之前，没有什么可以阻止f1递增到 100 。

听起来您想要f1将 X 增加到 40，然后等待f2将其放下，然后再继续将增量间隔增加到 60。

您可以轻松地在两个线程中使用条件变量来通知更改并在另一个线程上等待。

我已经重构了你的一些代码，所以我不必一遍又一遍地重写同一个块。 但它仍然主要是您的原始代码。

void IncrementX(int val)
{
    pthread_mutex_lock(&lock);
    x += 10;
    printf("%d\n", x);
    pthread_cond_signal(&cond);
    pthread_mutex_unlock(&lock);

}

void WaitForX(int target, int gt)
{
    pthread_mutex_lock(&lock);
    while ((x >= target && gt) || (x < target && !gt))
    {
        pthread_cond_wait(&cond, &lock);
    }
    pthread_mutex_unlock(&lock);    
}

void* f1(void *arg){

    // increment to 40
    for (int i = 0; i < 4; i++)
    {
        IncrementX(10);
    }

    WaitForX(40, 0); // wait for X to drop below 40

    // increment back to 60
    for (int i = 0; i < 6; i++)
    {
        IncrementX(10);
    }

    return NULL;
}

void* f2(void* arg){

    WaitForX(40, 1); // wait for X to go to 40 or above

    IncrementX(-40);

    return NULL;
}