C 单一生产者和多消费者

我尝试使用这样一种场景：生产者向缓冲区（state.value）生成一个值，多个使用者读取缓冲区并在数组中更新它。下面是代码

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


    pthread_mutex_t mutex;
    pthread_cond_t prod, cons;

    static int count = 0;
    struct shared_state{
    int done;
    int value;
    int value_available;
    int *array;
    int j;
    }state;

   void * producer(void *arg){
      int a[] = {12,11,10,9,8,7};
      int size = sizeof(a)/sizeof(a[0]);
      int i = 0;
      while(i<size){
      pthread_mutex_lock(&mutex);
      while(state.value_available)
        pthread_cond_wait(&prod, &mutex);

      state.value = a[i++];
      printf("In producer: %d\n",state.value);
      state.value_available = 1;
      pthread_cond_signal(&cons);
      pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
      state.done = 1;
      count++;
      printf("Producer count: %d\n",count);
      pthread_exit(NULL);
    }


    void * consumer(void *arg){

       while(!(state.done)){
       pthread_mutex_lock(&mutex);
       while(!state.value_available)
       pthread_cond_wait(&cons,&mutex);
       state.array[(state.j)] = state.value;
       printf("In consumer: %d\t%d\n",state.array[state.j], state.j);
       (state.j)++;
       state.value_available = 0;
       pthread_cond_signal(&prod);
       pthread_mutex_unlock(&mutex);
     }
     int i; 
     for(i=0;i<6;i++)
     printf("%d-->",state.array[i]);
     printf("\n");  
     count++;
     printf("Consumer count: %d\n",count);
   }

   int main(void){

     state.done = 0;
     pthread_t pro,con,con2;
     state.value_available = 0;
     state.j = 0;
     state.array = (int *)malloc(sizeof(int)*6);
     pthread_create(&pro, NULL, producer, (void *)NULL);
     pthread_create(&con, NULL, consumer, (void *)NULL);
     pthread_create(&con2, NULL, consumer, (void *)NULL);
     pthread_join(pro,NULL);
     pthread_join(con,NULL);
     pthread_join(con2,NULL);
     pthread_exit(NULL);
     printf("\n");
     return 0;
   }  

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首先，无法初始化互斥体和条件变量。因为它们是全局的，所以它们的初始状态并不是因为这个原因而不确定的，但也不一定是有效的。必须使用适当的初始化函数，或使用用于初始化宏的初始化函数。比如说,

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t prod = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_cond_t cons = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

你似乎在这个问题上很幸运，但这并不意味着你不应该解决它

第二，不检查函数调用的返回值是否有错误代码。要使代码健壮，您确实必须这样做。错误发生的原因既有代码中断，也有不受控制的运行时问题，如果您认为函数调用总是成功的，那么您迟早会遇到麻烦

但是，您还有一个更大的问题：

pthread\u cond\u signal（）

会唤醒一个在给定条件变量上等待的线程（如果确实有线程在等待）。当生产者最后一次向CV发送信号时，两个使用者线程都可能被阻塞。在这种情况下，一个唤醒并执行其处理，但另一个保持阻塞状态。因为使用者在从等待中醒来后会对条件谓词执行正确的检查，所以可以使用

pthread\u cond\u broadcast（）

来解决该问题

但这只是解决方案的一半。因为您确实执行了正确的谓词检查，而且因为使用者将更新共享状态，使其自己的谓词在释放互斥之前为false，所以第二个使用者只要从等待中醒来，就会恢复等待。此外，如果不继续轮候，又会怎样呢？它没有可供消费的价值，也没有可供选择的路径

底线：

• 您的制作人必须向消费者的简历进行广播，而不是向其发出信号，至少在制作完最后一个产品之后
• 当消费者从等待CV中醒来时，它不仅必须检查值是否可用，还必须检查生产者是否完成。在这两种情况下，它都不能恢复等待，但只有当一个值实际可用时，它才能使用该值

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我猜想“第二个”线程正在不确定地等待pthread_cond_wait（&cons，&mutex），我建议使用pthread_cond_timedwait，而不是您真正想要测试所有相关系统调用的结果（这里主要是

pthread_*（）

调用）。这是免费调试！函数中：main（）：由于此行：

pthread_exit（NULL），以下几行：
printf（“\n”）
和
返回0将永远不会执行。线程：
consumer（）
缺少（干净编译和正确执行顺序所必需的）
pthread\u退出（NULL）（void）arg
谢谢John。在结合state.done和broadcast之后，我可以毫不费力地解决它。
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t prod = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_cond_t cons = PTHREAD_COND_INITIALIZER;