使用线程在数组中查找最大值？

Question

你如何在 c 语言中使用二元缩减和使用二元信号量实现的屏障来做到这一点？这是我到目前为止的代码。它没有障碍，我对如何制作障碍感到困惑。为此我需要互斥锁吗？

# include <stdio.h>
# include <pthread.h>
# define arrSize 10

struct StructMax
{
    int iMax;
};

int arr[arrSize];

void *thread_search_max(void *);

int main()
{
    pthread_t tid;
    struct StructMax *st_main,*st_th;
    int FinalMax;

    st_main=(struct StructMax*)malloc(sizeof(struct StructMax));

    int iCount;
    for(iCount=0;iCount<arrSize;iCount++)
    {
        printf("Enter Value of arr[%d] :",iCount);
        scanf("%d",&arr[iCount]);
    }        
    pthread_create(&tid,NULL,thread_search_max,NULL);

    st_main->iMax=arr[0];

    for(iCount=1;iCount<arrSize/2;iCount++)
    {
        if(arr[iCount] > st_main->iMax)
        {
            st_main->iMax=arr[iCount];
        }
    }    

    pthread_join(tid,(void**)&st_th);    

    if(st_main->iMax >= st_th->iMax)
    {
        FinalMax=st_main->iMax;
    }    
    else
    {
        FinalMax=st_th->iMax;
    }


    printf("Final Max : %d \n",FinalMax);
    return 0;
}


void *thread_search_max(void *para)
{
    struct StructMax *st;
    st=(struct StructMax*)malloc(sizeof(struct StructMax));

    int iCount;
    st->iMax=arr[arrSize/2];


    for(iCount=arrSize/2 + 1;iCount<arrSize;iCount++)
    {
        if(arr[iCount] > st->iMax)
        {
            st->iMax=arr[iCount];
        }
    }    

    pthread_exit((void*)st);        
}

Answer 1

您没有包含 stdlib.h: 这是主要问题，但您还应该考虑其他一些小的修复，这些修复会使您的代码健壮。

不包含 stdlib.h 的问题是编译器假设 malloc() returns 和 int，所以你可以看到这会导致问题。

如果启用编译器警告，就可以防止这种事情发生，我有时会忘记一些 header，但我不会忘记太多，因为编译器会提醒我。

假设您使用 gcc 那么

gcc -Wall -Werror -o output $sourceFiles -pthread

在这种情况下会阻止编译。

这是您程序的改进版本，包含 stdlib.h header

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

#define arrSize 10

struct StructMax
{
    int iMax;
};

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

void *thread_search_max(void *);

int main()
{
    pthread_t         tid;
    struct StructMax *st_main;
    struct StructMax *st_th;
    int               FinalMax;
    int               arr[arrSize];

    st_main = malloc(sizeof(struct StructMax));
    if (st_main == NULL)
        return -1;
    int iCount;
    for (iCount = 0 ; iCount < arrSize ; iCount++)
    {
        printf("Enter Value of arr[%d] :",iCount);
        scanf("%d",&arr[iCount]);
    }
    pthread_create(&tid, NULL, thread_search_max, arr);

    /* lock the mutex, in this secction we access 'arr' */
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    st_main->iMax = arr[0];
    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    for (iCount = 1 ; iCount < arrSize / 2 ; iCount++)
    {
        /* lock the mutex, in this secction we access 'arr' */
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        if (arr[iCount] > st_main->iMax)
        {
            st_main->iMax = arr[iCount];
        }
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
    pthread_join(tid, (void **)&st_th);

    if (st_main->iMax >= st_th->iMax)
    {
        FinalMax = st_main->iMax;
    }
    else
    {
        FinalMax = st_th->iMax;
    }
    printf("Final Max : %d \n", FinalMax);
    free(st_th);
    free(st_main);
    return 0;
}

void *thread_search_max(void *para)
{
    struct StructMax *st;
    int               iCount;
    int              *arr;

    arr = para;
    if (arr == NULL)
        return NULL;
    st = malloc(sizeof(struct StructMax));
    if (st == NULL)
        return NULL;
    /* lock the mutex, in this secction we access 'arr' */
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    st->iMax = arr[arrSize/2];
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    for (iCount = arrSize /  2 + 1 ; iCount < arrSize ; iCount++)
    {
        /* lock the mutex, in this secction we access 'arr' */
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        if (arr[iCount] > st->iMax)
        {
            st->iMax = arr[iCount];
        }
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
    pthread_exit((void *)st);
}

查看mutex的用法，它防止两个线程同时访问值。以及如何不需要全局变量，此外它们在多线程时是一个非常糟糕的主意。

Answer 2

除了上述优化之外，创建 pthread 时应指定可连接的属性（以保证 pthread_join() 将阻塞，直到指定的线程完成）。您可以通过声明 pthread_attr_t 类型的 'attr' 来实现。编码示例如下所示。

pthread_attr_t attr;
pthread_attr_init(&attr);
pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE);
pthread_t tid;

pthread_create(&tid, &attr, function, args);
//....
pthread_attr_destroy(&attr);

pthread_join(&tid, (void **)status);

pthread_attr_destroy() 在 pthread_join() 之前调用，因为一旦使用适当的参数调用 pthread_create() 就不再需要 attr。

使用线程在数组中查找最大值？

Find max in array using threads?

c

multithreading

semaphore

pthreads

barrier