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c - 提出一个用于原子访问共享内存的包装器

问题描述

我在这里与多线程概念作斗争。

有两个线程访问共享结构。想法是先ThreadTwo获取锁并设置data为true，然后运行......如果设置为，ThreadOne则进入睡眠状态，并在设置为后发出信号后唤醒。datatruedatafalse

我所看到的情况：ThreadOne进入睡眠状态，并且在ThreadTwodisables之后data，两个线程似乎都处于死锁状态，或者更确切地说它们被卡住了。

我的理解是：我在结束时解锁互斥锁AccessShm(shmInfo, GET)，并且我认为pthread_cond_signal需要已经获得锁，因为它在睡觉前解锁，并且一旦从 发出信号ThreadTwo，ThreadOne醒来，获取锁，并尝试再次获取内部AccessShm但可以不是因为它已经被收购，所以挂起？

typedef enum
{
    SET,
    GET
} Task;

typedef struct
{
    volatile bool data;     
    pthread_mutex_t pMutex;
    pthread_cond_t cv;
} ShmInfo;

bool AccessShm(ShmInfo *pShm, Task t, ...)  
{
    va_list args;
    bool setValue = true;
    bool retValue = true;

    va_start(args, t);

    pthread_mutex_lock(&pShm->pMutex);

    switch (t)
    {
        case SET:
            setValue = va_arg(args, bool);  
            pShm->data = setValue;
        
            if (setValue == false)
            {
                pthread_cond_signal(&pShm->cv); // wake up only when pShm->data is disabled
            }
            break;
        
        case GET:
            retValue = pShm->data;
            break;

        default:
            break;
    }
    pthread_mutex_unlock(&pShm->pMutex);
    return retValue;
}

void ThreadOne(void *arg)
{
    ShmInfo *shmInfo = (ShmInfo *) arg;
    while(1)
    {
        while(AccessShm(shmInfo, GET) == true) 
        {
          pthread_cond_wait(&shmInfo->cv, &shmInfo->pMutex); 
        }
        // ...
    }
}

void ThreadTwo(void *arg)
{
    ShmInfo *shmInfo = (ShmInfo *) arg;
    // ...
    AccessShm(shmInfo, SET, true);
    
    // some work/delay
    AccessShm(shmInfo, SET, false);
}

标签： cmultithreadingpthreadslocking

解决方案

在调用之前，您没有锁定与条件变量关联的互斥锁pthread_cond_wait()。

您只能pthread_cond_wait()在关联互斥锁锁定的情况下调用。

根据POSIXpthread_cond_wait()文档（我的粗体字）：

pthread_cond_timedwait()andpthread_cond_wait()函数应阻塞条件变量。应用程序应确保这些函数被mutex调用线程锁定调用；否则，将导致错误（对于 PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK 和健壮的互斥锁）或未定义的行为（对于其他互斥锁）。

...

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