如何制作線程安全程序？

Question

在64位體系結構的PC上，下一個程序應返回結果1.350948。 但是它不是線程安全的，並且每次我運行它都會（顯然）產生不同的結果。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <pthread.h>

const unsigned int ndiv = 1000;
double res = 0;

struct xval{
  double x;
};

// Integrate exp(x^2 + y^2) over the unit circle on the
// first quadrant.
void* sum_function(void*);
void* sum_function(void* args){
  unsigned int j;
  double y = 0;
  double localres = 0;
  double x = ((struct xval*)args)->x;

  for(j = 0; (x*x)+(y*y) < 1; y = (++j)*(1/(double)ndiv)){
    localres += exp((x*x)+(y*y));
  }

  // Globla variable:
  res += (localres/(double)(ndiv*ndiv));
  // This is not thread safe!
  // mutex? futex? lock? semaphore? other?
}

int main(void){  
  unsigned int i;
  double x = 0;

  pthread_t thr[ndiv];
  struct xval* xvarray;

  if((xvarray = calloc(ndiv, sizeof(struct xval))) == NULL){
    exit(EXIT_FAILURE);
  }

  for(i = 0; x < 1; x = (++i)*(1/(double)ndiv)){
    xvarray[i].x = x;
    pthread_create(&thr[i], NULL, &sum_function, &xvarray[i]);
    // Should check return value.
  }

  for(i = 0; i < ndiv; i++){
    pthread_join(thr[i], NULL);
    // If
    // pthread_join(thr[i], &retval);
    // res += *((double*)retval) <-?
    // there would be no problem.
  }

  printf("The integral of exp(x^2 + y^2) over the unit circle on\n\
    the first quadrant is: %f\n", res);

  return 0;
}

如何保證線程安全？

注意：我知道1000個線程不是解決此問題的好方法，但是我真的很想知道如何編寫線程安全的c程序。

用上面的程序編譯

gcc ./integral0.c -lpthread -lm -o integral

Answer 1

的pthread_mutex_lock（＆my_mutex）;

//使線程安全的代碼

調用pthread_mutex_unlock（＆my_mutex）;

將my_mutex聲明為像pthread_mutex_t my_mutex;這樣的全局變量pthread_mutex_t my_mutex; 。 或者使用pthread_mutex_t my_mutex;在代碼中初始化pthread_mutex_t my_mutex; pthread_mutex_init(&my_mutex, NULL); 。 同樣不要忘記在編譯時包含#include <pthread.h>並將程序與-lpthread鏈接。

Answer 2

問題（在代碼中的注釋中）：

//互斥鎖？ futex的？ 鎖？ 信號？ 其他？

答：互斥。

請參見pthread_mutex_init ， pthread_mutex_lock和pthread_mutex_unlock 。