线程如何在 C 中工作？

Question

如何重现输出：

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

int myglobal;

void *thread_function(void *arg) {
  int i,j;
  for ( i=0; i<20; i++ ) {
    j=myglobal;
    j=j+1;
    printf(".");
    fflush(stdout);
    sleep(1);
    myglobal=j;
  }
  return NULL;
}

int main(void) {
  pthread_t mythread;
  int i;

  myglobal = 0;

  if ( pthread_create( &mythread, NULL, thread_function, NULL) ) {
    printf("error creating thread.");
    abort();
  }

  for ( i=0; i<20; i++) {
    myglobal=myglobal+1;
    printf("o");
    fflush(stdout);
    sleep(1);
  }

  if ( pthread_join ( mythread, NULL ) ) {
    printf("error joining thread.");
    abort();
  }

  printf("\nmyglobal equals %d\n",myglobal);
  exit(0);
}

输出：

o..oo..oo..oo..oo..oo..oo..oo..oo..oo..o

myglobal equals21

问题：

谁能解释一下这个输出是如何产生的？他们为什么不像 "o.o.o.o." 那样互相交替？

Answer 1

创建线程时，它会从创建它的线程继承优先级。您还可以在线程创建后随时使用 setPriority 方法修改线程的优先级。在任何给定时间，当多个线程准备好执行时，运行时间系统选择执行具有最高优先级的 Runnable 线程。只有当该线程停止、让步或变为不可运行时，优先级较低的线程才会开始执行。如果两个相同优先级的线程都在等待CPU，调度器任意选择其中一个到运行。所选线程运行s，直到满足以下条件之一：

更高优先级的线程变为运行可用。
它屈服，或者它的运行方法退出。
在支持时间片的系统上，其时间分配已过期。

然后第二个线程有机会运行，依此类推，直到解释器退出。

Answer 2

在您的示例中，同时有两个线程运行。两者大约同时开始打印，并且在打印之间等待大约 1 秒。您无法精确确定“.”的顺序。 vs "o"，只是随着时间的推移，两者的数量将大致相同。

如果，你加了半秒睡眠：

usleep(500000);
for ( i=0; i<20; i++) {
  myglobal=myglobal+1;
  printf("o");
  fflush(stdout);
  sleep(1);
}

然后这两个线程将更一致地交替它们的时间，并且您将获得您期望的顺序。但请注意，即便如此，在很长一段时间内，两个线程的时间并不同步，它们可能会漂移（并破坏 "o.o.o.o.o" 的完美一致性）

Answer 3

Can someone explain how this output is generated? Why dont they alternate with one another like "o.o.o.o."?

它们不能可靠地交替，因为您没有提供让它们这样做的机制。特别是，您对 sleep() 函数的使用并没有实现 objective。这不是一个线程 "overtaking" 另一个线程的问题。相反，在每次迭代中，两个线程几乎在同一时间都符合运行的条件，并且机器似乎倾向于让最后运行ning 的线程先恢复。这是允许的，但不是必需的。

依靠定时来同步线程活动是不安全的。您需要使用 IPC（管道、信号）或线程同步对象，例如信号量、互斥量或条件变量。

Answer 4

每一秒，你的两个线程都会被唤醒并尝试打印它们各自的字符，但是你不能再对它们的顺序做出任何假设运行，在你的情况下你似乎有：<top>t1 then t2<top>t2 then t1<top>t1 then t2<top>... 这给你 o..oo..o 等

在我的系统 (OSX El Capitan) 上，调度给我：o.o.o.o. 等等

在我的 Solaris 上，它给出：o..oo..oo.o.o..oo..oo.o.o..oo.o..oo..oo.

在我的 ubuntu 上：o.o..o.o.oo..o.oo.o.o.o.o.o.o.o.o.o.o.o.

线程如何在 C 中工作？

How do threads work in C?

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