您如何在不收到Etimedout错误的情况下正确使用PTHREAD_COND_TIMEDWAIT（）？

Question

我对 pthread 和 time 类非常陌生，目前正在做一项家庭作业，其中我必须使用 pthread_cond_timedwait() 命令在特定时间发送字符串数据包。该命令在声明为 sendPackets() 函数的线程中调用；将所有数据包发送到目标 IP 的函数。线程初始化得很好，但在存储了我希望线程解除阻塞的时间并将其用作 timedwait() 中的参数后，该函数返回 ETIMEDOUT 错误。现在我知道我的条件变量可能是（并且可能是）它超时的原因。我试图对这个函数进行研究，但无论我做了多少搜索，我都没有找到任何解决我的问题的方法（这可能是因为我忽略了一些简单的事情）。

互斥对象和 pthread_cond_t 对象被建立为全局变量。它们具有全局作用域，以便所有线程都可以访问它们。我还建立了一个结构体，以便保存有关我要发送的数据包集的信息：

struct info{
    int socket;
    int size;
    int count;
    float interval;
    struct sockaddr_in echoServAddr;
};

pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t thread = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

读入 CLA 后（这些决定了数据包计数、间隔、字节大小和服务器端口等内容），我检查查看该程序是否被称为服务器或客户端（该程序应该可以互换，具体取决于标志 -S 的存在）。如果main方法是客户端，它会进入下面的if语句并初始化sendPackets()线程。创建并初始化信息指针并将其转换为 void 指针，以便将参数传递给 sendPackets() 函数。

if(isClient){
        /*Create a datagram UDP socket*/
        if((sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP)) < 0){
            DieWithError("socket() failed\n");
        }

        /* Construct the server address structure */
        memset(&echoServAddr, 0, sizeof(echoServAddr));
        echoServAddr.sin_family = AF_INET;
        echoServAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(servIP);
        echoServAddr.sin_port = htons(echoServPort);

        enum threads {sender=0,receiver};

        struct info *packets = (struct info*)malloc(sizeof(struct info));

        packets->size = size;
        packets->count = ping_packet_count;
        packets->socket = sock;
        packets->echoServAddr = echoServAddr;
        packets->interval = ping_interval;

        pthread_t tid[2];

        int a,b; //Thread creation return variables
        a = pthread_create(&(tid[sender]),NULL,&sendPackets,(void*)packets);

        pthread_join(tid[sender], NULL);
        //pthread_join(tid[receiver], NULL);

        pthread_mutex_destroy(&lock);
    }

一旦线程开始，它就会获取锁并继续执行其代码。开始时间是程序开始处理数据包的时间。当前时间表示程序计算何时发送下一个数据包时所处的时间，发送数据包是开始时间+每个数据包的延迟（sendTime = start_time + [id#] * packet_interval）。在对代码进行了一些测试之后，我注意到程序直到 sendTime() 指定的时间才会超时，这进一步表明我只是对条件变量做了一些错误的事情，因为我对它们非常不熟悉。最后一点注意：clk_id 是我设置为 CLOCK_REALTIME 的宏。

void* sendPackets(void *p){
printf("Starting sendPackets function...\n");
pthread_mutex_lock(&lock);
printf("Sender has aquired lock\n\n");

struct info *packet = (struct info*)p;

printf("Packet Details: Socket: %d Size %d Count %d Interval:%f\n\n",packet->socket,packet->size,packet->count,packet->interval);

    struct timespec startTime = {0};

    for(int i = 0; i < packet->count; i++){
        struct timespec sendTime = {0};
        struct timespec currentTime = {0};
        float delay = packet->interval * i;
        int delayInt = (int) delay;

        unsigned char echoString[packet->size];
        char strbffr[200] = "";
        inet_ntop(AF_INET,&(packet->echoServAddr.sin_addr.s_addr),strbffr,200*sizeof(char));

        sendTime.tv_sec = 0;
        sendTime.tv_nsec = 0;

        printf("PacketID:%d Delay:%f DelayInt:%d\n",i,delay,delayInt);

        if(i == 0){
            clock_gettime(clk_id,&startTime);
            startTime.tv_sec+=1;
        }
        clock_gettime(clk_id,&currentTime);

        sendTime.tv_sec = startTime.tv_sec + delayInt;
        sendTime.tv_nsec = startTime.tv_nsec + (int)((delay - delayInt) * 1000000000);
    
        printf("startTime: tv_sec = %d tv_nsec = %d\n",(int)startTime.tv_sec,(int)startTime.tv_nsec);
        printf("sendTime: tv_sec = %d tv_nsec = %d\n",(int)sendTime.tv_sec,(int)sendTime.tv_nsec);
        printf("currentTime: tv_sec = %d tv_nsec = %d\n\n",(int)currentTime.tv_sec,(int)currentTime.tv_nsec);
        int r_wait;

        if((r_wait = pthread_cond_timedwait(&thread,&lock,&sendTime)) != 0){
            clock_gettime(clk_id,&currentTime);
            printf("currentTime: tv_sec = %d tv_nsec = %d\n\n",(int)currentTime.tv_sec,(int)currentTime.tv_nsec);
            printf("Received error for timedwait:%s\n",strerror(r_wait));
            exit(1);
        }
        if (sendto(packet->socket, echoString, packet->size, 0, (struct sockaddr *) &packet->echoServAddr, sizeof(packet->echoServAddr)) != packet->size){
            DieWithError("sendto() sent a different number of bytes than expected\n");
        }
        printf("Sent %d to IP:%s\n",i,strbffr);
    }
    for(int i = 0; i < packet->count; i++){
        unsigned char echoString[packet->size];
        char strbffr[200] = "";
        inet_ntop(AF_INET,&(packet->echoServAddr.sin_addr.s_addr),strbffr,200*sizeof(char));
        if (sendto(packet->socket, echoString, packet->size, 0, (struct sockaddr *) &packet->echoServAddr, sizeof(packet->echoServAddr)) != packet->size){
            DieWithError("sendto() sent a different number of bytes than expected\n");
        }
        printf("Sent %d to IP:%s\n",i,strbffr);
    }
    pthread_mutex_unlock(&lock);
    printf("Sender has released lock\n");
    printf("Yielding Sender\n\n");
    sched_yield();

我知道这是很多需要考虑的内容。如果您想查看我的代码中我没有提到的任何其他部分，请随时发表评论，说明您想要什么喜欢看。我非常有信心这是我的代码中与该问题相关的每个数据结构，但是，我总是可能是错的。

这是我列出的打印语句中的程序输出的图像。

Answer 1

您似乎正在使用PTHREAD_COND_TIMEDWAIT（）作为计时器：您不会期望CV发出信号（这会尽早终止等待），而是要暂停调用线程，以全面暂停。指定的超时。

在这种情况下，eTimedout正是当一切按预期工作时，您应该期望的。您应该检查并接受它，如果您看到其他任何东西，则应执行适当的处​​理。特别是，Pthreads CV可以显示出虚假的唤醒，因此，如果您的pthread_cond_wait（）曾经正常返回，那么您需要循环循环并再次等待以确保在进行之前进行全超时时间。

简而言之，您不应查看eTimedout返回代码，这表明出现了问题，而是（出于您的特定目的）一切都正确。