使用条件创建多线程和递增计数器

Question

我正在尝试用 C 编写一个名为 thr_incrementer 的函数，变量按 N 个任务递增（N 由常量定义）。每个任务都分配了一个 id 标识符（在 0 和 N-1 之间）并且它们只在

时增加一个计数器

id = counter % N

现在我有了这个，但是，id = (counter % NTHREADS) 根本不起作用。

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

#define NTHREADS 10

void *thr_incrementer(void *);
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
int counter =0;


void *thr_incrementer(void *arg){
    
    int id = 0;
    
    pthread_mutex_lock (&mutex);

    for(id = 0; id <NTHREADS ; id++){

        if (id == (counter % NTHREADS)){
            counter++;
        }
        else{
            return NULL;
        }
    }
    pthread_mutex_unlock(&mutex);

    printf("ID: %d\n",id);
    
}


int main(){
    
    pthread_t thread[NTHREADS];
    int i;

    for ( i = 0; i < NTHREADS; i++){
        pthread_create(&thread[i], NULL, thr_incrementer, NULL);
    }


    if(pthread_mutex_destroy(&mutex) != 0){
        printf("Error destorying mutex.\n");
        return -1;
    }

    printf("Thread: %ln\n",thread);
 
}

Answer 1

For now i have this but, id = (counter % NTHREADS) [sic] doesn't work at all.

当然，你代码中的test其实是id == (counter % NTHREADS)（==和=不一样）。该测试工作正常，但在给定的代码中毫无意义。考虑：

counter 最初取值 0
```
int counter =0;
```
每个线程都有自己的 local 变量 id，初始值为 0，每个线程在运行时修改它。这与问题描述的“每个任务都分配了一个 id 标识符”不匹配，代码中似乎也没有任何其他匹配该规定的内容。
每个线程基本上完成所有工作，包括对单个临界区内的全局 counter 变量的所有修改。因此，不会交错其他线程的操作。
每个线程在循环中递增其 id 变量。如果碰巧 id == (counter % NTHREADS) 那么它也会递增 counter。在这种情况下，该条件也将在下一次迭代中得到满足，因为 id 和 counter` 都递增 1。
此外，id在每个线程中从0开始，counter在整个程序中从0开始。因此，第一个线程将递增 counter 的次数与它递增 id 的次数一样多——总计 NTHREADS 次。 NTHREADS % NTHREADS 为 0，因此当每个后续线程获取互斥锁时，同样的事情再次发生。

因此，问题不在于 id == (counter % NTHREADS) 不起作用，而在于，给定您的代码，在评估时它始终为真。

我最好的猜测是，您希望每个线程在轮到自己时仅增加 counter 一次。为此，您需要

以将分配的标识符传递给每个线程的方式实现“为每个任务分配一个 id 标识符”的规范。为不同的线程提供不同的数据通常涉及使用 pthread_create() 的第四个参数，线程函数接收它作为它的（唯一）参数。
将条件变量与互斥锁一起使用，使线程能够在等待轮到它们时暂停操作。您可以在 SO 上找到许多关于如何正确执行此操作的答案。
当轮到线程递增计数器时，它只执行一次递增，而不是多次递增，并且它不会修改自己分配的 ID。

还有很多细节需要你去解决。我将这些保留为它们本来的练习。

使用条件创建多线程和递增计数器

Creating multi threads and increment counter with condition

linux

multithreading

operating-system

pthreads