为什么在此示例中 pthread_join 没有正确关闭线程数组？

Question

我正在尝试自学 pthreads 线程。我有以下源代码，它可以正确编译并运行：

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

#define PTHREAD_COUNT 10
#define FREQ 5

void *thread_function(void *arg) {
  int *incoming = (int *)arg;
  int freqIdx;

  for (freqIdx = 0; freqIdx < FREQ; freqIdx++)
    fprintf(stdout, "Hello, world (thread %d)\n", *incoming);

  return NULL;
}

int main(int argc, char **argv) {
  pthread_t thread_IDs[PTHREAD_COUNT];
  void *exit_status;
  int threadIdx;

  for (threadIdx = 0; threadIdx < PTHREAD_COUNT; threadIdx++) {
    pthread_create(&thread_IDs[threadIdx], NULL, thread_function, &threadIdx);
    pthread_join(thread_IDs[threadIdx], &exit_status);
  }

  return 0;
}

我得到以下结果：

Hello, world (thread 0)
Hello, world (thread 0)
Hello, world (thread 0)
Hello, world (thread 0)
Hello, world (thread 0)
Hello, world (thread 1)
...
Hello, world (thread 9)

如果我在循环上 pthread_create 一个 pthread_t 类型的数组，然后 pthread_join 在一个单独的循环中，然后事情就会失败：

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

#define PTHREAD_COUNT 10
#define FREQ 5

void *thread_function(void *arg) {
  int *incoming = (int *)arg;
  int freqIdx;

  for (freqIdx = 0; freqIdx < FREQ; freqIdx++)
    fprintf(stdout, "Hello, world (thread %d)\n", *incoming);

  return NULL;
}

int main(int argc, char **argv) {
  pthread_t thread_IDs[PTHREAD_COUNT];
  void *exit_status;
  int threadIdx;

  /* here I split the thread _create and _join steps into separate loops */

  for (threadIdx = 0; threadIdx < PTHREAD_COUNT; threadIdx++)
    pthread_create(&thread_IDs[threadIdx], NULL, thread_function, &threadIdx);

  for (threadIdx = 0; threadIdx < PTHREAD_COUNT; threadIdx++)
    pthread_join(thread_IDs[threadIdx], &exit_status);

  return 0;
}

这个输出是完全错误的。我没有从每个线程获取五个 fprintf 语句，而是从线程 2 和 3 获取一两个语句，并从线程 0 获取大约 20 到 25 个 Hello, world 语句为什么

会失败？

Answer 1

我看到的一个问题是你给它一个局部变量 threadIdx 的地址。当您在循环中修改它时，线程看到的值也会更改。因此 threadIdx 值将不正确。

在第二个循环中，您再次将 threadIdx 设置为 0 并等待线程完成，这解释了为什么您看到很多线程打印出线程 0。

您可以简单地传递 threadIdx ，然后将 void *args 解释为 int （因为 sizeof(int) <= sizeof(void *) 并且通常在大多数机器上得到保证），您应该获得正确的输出。

Answer 2

正如其他人所说，您的问题是在所有线程之间共享一个 threadIdx 变量。解决此问题的一种方法是为每个线程创建一个变量：

int threadIdx;
int indexes[PTHREAD_COUNT];

for (threadIdx = 0; threadIdx < PTHREAD_COUNT; threadIdx++) {
    indexes[threadIdx] = threadIdx;
    pthread_create(&thread_IDs[threadIdx], NULL, thread_function, &indexes[threadIdx]);
}

Answer 3

您将指向同一 threadIdx 变量的指针传递给所有线程。