出错
在这个代码中，函数thread（）有一个循环，做了简单的加1操作。 在主函数中，调用pthread_create()创建了一个线程，这个循环16次，总共创建了16个线程，运行这个程序，我们本来的期望结果是16*10000, 但是发现结果不是160000，那到底为什么？如何解决？
源代码
9-.c
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> #include <errno.h> #include <unistd.h> //开后16个线程。 #define PTHREAD_NUM 16 unsigned long sum =0; void *thread(void *arg){ //不使用原子锁 int i; for(i= 0;i <10000;i++) sum+=1; } int main(void){ printf("before ...sum = %lu\n",sum); pthread_t pthread[PTHREAD_NUM]; //被创建线程的标识 int ret; //接收近回值 void *retval[PTHREAD_NUM]; int i; for(i= 0; i< PTHREAD_NUM; i++){ ret = pthread_create(&pthread[i], NULL, thread, NULL); if(ret !=0){ perror("cause:"); printf("creat pthread %d failed.\n",i+1); } } for (i=0;i<PTHREAD_NUM; i++){ pthread_join(pthread[i], &retval[i]); } printf("after ... sun = %lu\n",sum); return 0; }
运行结果
修改1–原子操作
我看到，加1操作实际上是由汇编指令的三条指令完成的，如果这三条指令在执行期间不被中断，一口气执行完，那就不出错了，因此，就有了原子操作的概念，所谓原子操作，就是在执行期间不可分割，要么全部执行，要么一条也不执行。 在Linux下如何进行原子操作？ gcc从4.1.2开始提供了__sync_*系列的build-in函数，用于提供加减和逻辑运算的原子操作，其声明如下：
type __sync_fetch_and_add (type *ptr, type value, ...) type __sync_fetch_and_sub (type *ptr, type value, ...) type __sync_fetch_and_or (type *ptr, type value, ...) ...
比如,__sync_add_and_fetch()是GCC内嵌的函数，可以进行加1的原子操作，请参看__sync_fetch_and_add系列原子操作函数述
代码
9.c
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> #include <errno.h> #include <unistd.h> //开后16个线程。 #define PTHREAD_NUM 16 unsigned long sum =0; void *thread(void *arg){ //不使用原子锁 int i; for(i= 0;i <10000;i++) __sync_add_and_fetch(&sum,1); } int main(void){ printf("before ...sum = %lu\n",sum); pthread_t pthread[PTHREAD_NUM]; //被创建线程的标识 int ret; //接收近回值 void *retval[PTHREAD_NUM]; int i; for(i= 0; i< PTHREAD_NUM; i++){ ret = pthread_create(&pthread[i], NULL, thread, NULL); if(ret !=0){ perror("cause:"); printf("creat pthread %d failed.\n",i+1); } } for (i=0;i<PTHREAD_NUM; i++){ pthread_join(pthread[i], &retval[i]); } printf("after ... sun = %lu\n",sum); return 0; }
结果
修改2–加锁
最简单的处理办法就是加锁保护，请参看
代码
9_.c
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> #include <errno.h> #include <unistd.h> //开后16个线程。 #define PTHREAD_NUM 16 unsigned long sum =0; pthread_mutex_t mymutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; void *thread(void *arg){ //不使用原子锁 int i; for(i= 0;i <10000;i++){ pthread_mutex_lock(&mymutex); sum+=1; pthread_mutex_unlock(&mymutex); } } int main(void){ printf("before ...sum = %lu\n",sum); pthread_t pthread[PTHREAD_NUM]; //被创建线程的标识 int ret; //接收近回值 void *retval[PTHREAD_NUM]; int i; for(i= 0; i< PTHREAD_NUM; i++){ ret = pthread_create(&pthread[i], NULL, thread, NULL); if(ret !=0){ perror("cause:"); printf("creat pthread %d failed.\n",i+1); } } for (i=0;i<PTHREAD_NUM; i++){ pthread_join(pthread[i], &retval[i]); } printf("after ... sun = %lu\n",sum); return 0; }
结果
