"Train crossing mutex problem" - 最后两行为 NULL

Question

嘿，我在解决导致一些不需要的 NULL 显示在我的最终输出中的错误时遇到了问题。当您运行程序在运行ning 之前在命令行中输入一个字符串，例如 'nnseeeewwwew'。

这是代码

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <string.h>

/* mutex */
pthread_mutex_t thisMutex;

/* Condition Variables */
sem_t nQueue, eQueue, sQueue, wQueue;
int nFirst, sFirst, eFirst, wFirst;
int done = 0;

/* Thread Prototypes */
void *bats(void *);
void *checking(void *);

/* Prototypes */
void arrive(int num, char *dir);
void cross();
void leave(int num, char *dir);
void check();

/* Global pointer to argv */
char *directions = NULL;

int main(int argc, char *argv[])
{
    int i = 0,
    n = 0,
    s = 0,
    e = 0,
    w = 0;

    directions = argv[1];
    while(  argv[1][i] == 'n' || argv[1][i] == 'e' ||
          argv[1][i] == 's' || argv[1][i] == 'w' )
    {
        if(argv[1][i] == 'n'){n++;}
        if(argv[1][i] == 's'){s++;}
        if(argv[1][i] == 'e'){e++;}
        if(argv[1][i] == 'w'){w++;}
        i++;
    }


    pthread_mutex_init(&thisMutex, NULL);
    sem_init(&nQueue, 0, n);
    sem_init(&sQueue, 0, s);
    sem_init(&eQueue, 0, e);
    sem_init(&wQueue, 0, w);
    nFirst = sFirst = eFirst = wFirst = 0;

    pthread_t tid[i];
    pthread_t checker;

    pthread_create(&checker, NULL, checking, NULL);

    for(int j = 0; j < i; j++)
    { pthread_create(&tid[j], NULL, bats, (void*) &j); }

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

    done = 1;

    pthread_join(checker, NULL);

    pthread_mutex_destroy(&thisMutex);
    sem_destroy(&nQueue);
    sem_destroy(&sQueue);
    sem_destroy(&wQueue);
    sem_destroy(&eQueue);

    return 0;
}


void *checking(void *arg)
{
    while( done == 0 )
    {
        if( nFirst == 1 || sFirst == 1 ||
           eFirst == 1 || wFirst == 1 )
            check();
    }
    exit(0);
}

void *bats(void *arg)
{
    int index = *(int *)arg;
    char *dir;
    switch (directions[index])
    {
        case 'n':
            dir = "North";
            break;
        case 's':
            dir = "South";
            break;
        case 'e':
            dir = "East";
            break;
        case'w':
            dir = "West";
            break;
    }
    arrive(index, dir);
    leave(index, dir);
    _exit(0);
}

/* Functions */
void arrive(int num, char *dir)
{
    printf("BAT %d from %s arrives at crossing\n", num, dir);
    if(strcmp(dir,"North")== 0)
    {
        sem_wait(&nQueue);
        nFirst = 1;
        while(eFirst == 1){ /* do nothing */ }
        cross();
        nFirst = 0;
        sem_post(&nQueue);
    }
    else if(strcmp(dir,"West")== 0)
    {
        sem_wait(&wQueue);
        wFirst = 1;
        while(nFirst == 1){ /* do nothing */ }
        cross();
        wFirst = 0;
        sem_post(&wQueue);
    }
    else if(strcmp(dir,"South")== 0)
    {
        sem_wait(&sQueue);
        sFirst = 1;
        while(wFirst == 1){ /* do nothing */ }
        cross();
        sFirst = 0;
        sem_post(&sQueue);
    }
    else if(strcmp(dir,"East")== 0)
    {
        sem_wait(&eQueue);
        eFirst = 1;
        while(sFirst == 1){ /* do nothing */ }
        cross();
        eFirst= 0;
        sem_post(&eQueue);
    }
}

void cross()
{
    pthread_mutex_lock(&thisMutex);
    sleep(1);
    pthread_mutex_unlock(&thisMutex);;
}

void leave(int num, char *dir)
{
    printf("BAT %d from %s leaving crossing\n", num, dir);
}

void check()
{
    if( nFirst == 1 && sFirst == 1 &&
       eFirst == 1 && wFirst == 1 )
    {
        eFirst = 0;
        sleep(1);
        eFirst = 1;
    }
}

本次作业的目标是

从同一方向到达的 BAT 在已经到达十字路口的第一个 BAT 后面排队；
从右边到达的 BAT 总是有先行权（除非等待的 BAT 收到要走的信号）；
必须防止死锁
必须防止饥饿

一旦你运行代码，你会看到最后两行有 'NULL' BAT 到达的方向。需要帮助解决该问题

谢谢！

Answer 1

dir 是一个字符指针。所以你不能直接使用像if( dir == "North")这样的等号你需要的是if ((strcmp(dir,"North")== 0)

在下面的循环中，

while(  argv[1][i] == 'n' || argv[1][i] == 'e' ||
      argv[1][i] == 's' || argv[1][i] == 'w' )
{
    i++;
    if(argv[1][i] == 'n'){n++;}
    if(argv[1][i] == 's'){s++;}
    if(argv[1][i] == 'e'){e++;}
    if(argv[1][i] == 'w'){w++;}
}

您首先在循环内递增 i。因此，对于数组 argv[1][i] 中的最后一个元素，您正在读取垃圾值。 i 的增量应该是循环中的最后一条语句。即在 if(argv[1][i] == 'w'){w++;}

之后

Answer 2

你的程序有未定义的行为，因为你将指向局部变量的指针传递给你的线程函数。在 bats 函数中，当取消引用指针时，您可能会得到垃圾值：

   for(int j = 0; j < i; j++)
    { 
      pthread_create(&tid[j], NULL, bats, (void*) &j); 
    }

j 在 for 循环中是局部的。

您可以分配内存来保存 int 的值变量：

   for(int j = 0; j < i; j++)
    { 
      int* var = malloc(sizeof(int));
      *var = j;
      pthread_create(&tid[j], NULL, bats, var); 
    }

记得在bats函数中释放这个内存：

void *bats(void *arg)
{
    int index = *(int *)arg;
    //...
    leave(index, dir);
    free (arg); // <--
    pthread_exit(NULL); // instead of _exit(0);
}

"Train crossing mutex problem" - 最后两行为 NULL

"Train crossing mutex problem" - Getting NULL on last 2 lines

c

mutex