為什么我創建的線程沒有按順序打印？

Question

我有這個程序：

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;
}

我希望它能輸出以下內容：

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

但是我得到的是隨機輸出，例如：

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

由於我已經添加了互斥鎖，所以我認為這可以解決問題。 我還做錯了什么？ 這與種族狀況有關嗎？

Answer 1

在此， id指向所有線程的main中相同的變量i 。

int *id = (int *)arg;

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

但是變量i經常被線程后面的main的兩個for -loops更新。 因此，在線程到達printf的點之前， i的值以及*id的值可能已經更改。

有幾種解決方法。 最佳方法取決於用例：

1. 在修改線程i或使其超出范圍之前，先在main等待線程發出信號，表明它已復制*id 。
2. 聲明並初始化一個數組int thread_id[] ，然后像下面那樣創建線程： pthread_create(&tid[i], NULL, func, &thread_id[i]);

3. malloc一些內存並使用i的副本對其進行初始化：

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

   只是不要忘記在使用完線程后將其free到線程中。 或者在main線程中，如果線程無法啟動。

4. 如果i適合一個void *可以將其內容直接作為參數傳遞給線程。 為了確保它合適，可以將其聲明為intptr_t而不是int （我們基本上濫用了指針不過是魔術整數這一事實）：

    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，不涉及比賽條件。 （my b）i上可能存在競爭狀況，因為所有線程都訪問它。 每個線程都以指向i的指針開始。 但是，主要問題是，不能保證在我按您期望的順序保存您期望的值時，線程將啟動並運行關鍵部分。

我假設您全局聲明了變量mutex ，並在某處調用pthread_mutex_init()進行了初始化。

互斥體很棒，一次只允許一個線程訪問關鍵的代碼部分。 因此，您編寫的代碼創建了所有三個線程以並行運行，但一次只允許一個線程運行以下代碼。

int *id = (int *)arg;

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