C <pthread.h> 将局部变量传递给线程已损坏

Question

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

typedef struct {
    int threadNum;
}thread_args;

void thread_func(void*vargp){
    thread_args*id=(thread_args*)vargp;
    printf("%i\n",id->threadNum);
}

int main() {
    for(int i=0;i<20;i++) {
        pthread_t id;
        thread_args args;
        args.threadNum=i;
        pthread_create(&id,NULL,thread_func,(void*)&args);
    }
    pthread_exit(NULL);
    return 0;
}

改编自https://www.geeksforgeeks.org/multithreading-c-2/。

所以这应该输出：

但以随机顺序打乱以考虑线程的并发性。

这里的问题是它实际上打印出这个：

如您所见，有重复的数字，0-3 被简单地跳过了。

我以前在其他框架中做过并发，我也见过类似的问题：这里发生的是 i 作为引用传递（我认为！）所以当 for循环递增i，它在所有线程参数变量中递增。

我怎样才能避免这种情况？

注意：一切都 100% 正确链接，我在 macOS 上。

PS：抱歉，如果这是重复的，我对此不是很有经验。

Answer 1

这实际上是一种竞争条件。您将 void pointer 传递给参数结构，但（可能）每个参数结构都重复使用相同的内存地址。因此，当您以后访问它时，您很可能会读取修改后的内存。试试这个：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct {
    int threadNum;
}thread_args;

void thread_func(void* vargp){
    thread_args* id = (thread_args*)vargp;
    printf("%i\n", id->threadNum);

    free(vargp);
}

int main() {
    for(int i=0;i<20;i++) {
        pthread_t id;
        thread_args* args = malloc(sizeof(thread_args));
        args->threadNum = i;
        pthread_create(&id, NULL, thread_func, (void*)args);
    }
    pthread_exit(NULL);
    return 0;
}

感谢 Kamil Cuk 指出另一个竞争条件。

请注意，此代码段可能仍会泄漏，因为代码从未加入线程，因此可能永远不会调用 free()。

Answer 2

您的 for 循环中有一个 UB。您正在创建一个名为 args 的变量，您在其中为其分配一个值，作为引用传递给您的线程，以供稍后执行，并在 for 循环结束时将其销毁。然后你再做一次，可能会覆盖这个区域。

为了解决这个问题，我建议这样修改：

int main() {
    thread_args args[20] = {0};
    pthread_t id[20] = {0};

    for(int i=0;i<20;i++) {
        args[i].threadNum=i;
        pthread_create(&id[i],NULL,thread_func,(void*)&args[i]);
    }

    for(int i = 0; i < 20; i++)
        pthread_join(id[i], NULL);
    return 0;
}

C <pthread.h> 将局部变量传递给线程已损坏

C <pthread.h> pass local variables to thread is broken

c

pthreads