C语言中的多进程和线程同步与排序

我试图完成的是在每个新进程中创建3个进程和一个新线程，以处理匿名映射的共享内存。我还不熟悉多线程和IPC，所以可能我没有正确使用它们，但我尝试了互斥、信号量和条件变量，当我接近在它们之间传递内存时，它要么挂起，要么似乎没有完全传递信息

我想做的是：

第一个fork（）进程创建一个线程并从文件中读入

第二个进程是创建一个新线程来处理共享内存以改变它

第三个进程创建一个线程，再次改变共享内存，然后将其输出到文件 我知道我可以通过一个管道和3个进程来实现这一点，但我想尝试一下共享内存和线程

是否可以按如下方式对流程进行排序：

• 第一道工序->第一道工序->第二道工序->第二道工序->第三道工序->第三道工序

你会这样跑吗？对于N个进程和N个线程，通常有什么方法可以做到这一点？我觉得我应该可以，但我对这还不够熟悉。任何想法和建议都将不胜感激，提前感谢

Edit:我在调用fork（）中找到了解决方案，但在进程中重新排序了被调用的线程。查看下面的示例

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更新的问题：我发现当memcpy（）在某个线程中运行时，我可以为一个缓冲区更新共享内存中的缓冲区，但不能为另一个缓冲区更新。在下一个线程中，我的一个缓冲区已满，但另一个缓冲区未满，即使快速检查表明在离开线程之前两个缓冲区中都有数据？我遇到了什么样的并发错误？感谢您的想法和建议，提前感谢

这个问题相当普遍、广泛和深刻。 因此，我的回答将为您提供多线程/多处理的入门知识。 首先，我想把问题分为两个主要问题： 1） 单个进程内的线程同步。 2） 单线程进程同步。 稍后，您可以结合（1）和（2），不要忘记混合线程和分叉所引起的特殊问题和副作用

1.线程同步。 让我们假设有一个进程有3个（一般情况下是M个）线程t1、t2和t3，它们应该以强顺序运行：t1、t2和t3。即使您完全按照这个顺序创建这些线程，也没有人能保证它们会按照这个顺序启动。您可以通过强制t2和t3等待两个条件变量（c1和c2）来阻止它们的执行。当t1和t2线程就绪时，上述条件变量将向t2和t3线程发送信号。t1线程将“解锁”c1变量，t2线程将“解锁”c2。 因此，您只需要两个（或M-1）条件变量，它们与两个（或M-1）互斥体和两个（或M-1）负责线程状态的布尔值关联。这是一个简化的代码。虽然它可以工作（您可以使用gcc-lpthread编译它），但您的“真实”代码应该将变量组织到结构中，检查错误等

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

// These are mentioned mutexes, conditional variables and booleans.
// They are global, so any thread can access them.
pthread_mutex_t m1 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t  c1 = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
int t1_is_ready = 0;

pthread_mutex_t m2 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t  c2 = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
int t2_is_ready = 0;

// This function is invoked by the t1 thread.
// It does not depend on conditional variables and always is executed first.
// When it's ready it sets its ready status to one and signal to the thread t2
// via c2, that the status has changed.
void* t1_work(void* arg)
{
  pthread_mutex_lock(&m1);
  printf("thread t1 does its work\n");
  t1_is_ready = 1;
  pthread_mutex_unlock(&m1);
  pthread_cond_signal(&c1);

  pthread_exit(NULL);
} 

// This function is invoked by the t2 thread.
// It is blocked until t1 setis is ready status to 1.
// Pay your attention how to wait on a conditional variable:
// with locked mutex and in a loop, to prevent spurious wakes up. 
void* t2_work(void* arg)
{
  pthread_mutex_lock(&m1);
  while(t1_is_ready == 0)
  {
    pthread_cond_wait(&c1, &m1);
  }
  pthread_mutex_unlock(&m1);

  pthread_mutex_lock(&m2);
  printf("thread t2 does its work\n");
  t2_is_ready = 1;
  pthread_mutex_unlock(&m2);
  pthread_cond_signal(&c2);

  pthread_exit(NULL);
}

// This function is invoked by the t3 thread.
void* t3_work(void* arg)
{
  pthread_mutex_lock(&m2);
  while(t2_is_ready == 0)
  {
    pthread_cond_wait(&c2, &m2);
  }

  printf("thread t3 does its work\n");
  pthread_mutex_unlock(&m2);

  pthread_exit(NULL);
}

int main(void)
{
  pthread_t t1;
  pthread_t t2;
  pthread_t t3;

  pthread_create(&t1, NULL, t1_work, NULL);
  pthread_create(&t2, NULL, t2_work, NULL);
  pthread_create(&t3, NULL, t3_work, NULL);

  pthread_join(t1, NULL);
  pthread_join(t2, NULL);
  pthread_join(t3, NULL);

  return 0;
}

#包括
#包括
//上面提到的是互斥体、条件变量和布尔值。
//它们是全局的，因此任何线程都可以访问它们。
pthread_mutex_t m1=pthread_mutex_初始值设定项；
pthread_cond_t c1=pthread_cond_初始值设定项；
int t1_为_就绪=0；
pthread_mutex_t m2=pthread_mutex_初始值设定项；
pthread_cond_t c2=pthread_cond_初始值设定项；
INTT2_为_就绪=0；
//此函数由t1线程调用。
//它不依赖于条件变量，总是先执行。
//当它准备就绪时，它将其就绪状态设置为1，并向线程t2发送信号
//通过指挥与控制，状态已发生变化。
void*t1_工作（void*arg）
{
pthread_mutex_lock（&m1）；
printf（“线程t1执行其工作\n”）；
t1_为_就绪=1；
pthread_mutex_unlock（&m1）；
pthread_cond_信号（&c1）；
pthread_exit（NULL）；
} 
//此函数由t2线程调用。
//直到t1 setis就绪状态变为1，它才会被阻止。
//请注意如何等待条件变量：
//具有锁定的互斥锁并处于循环中，以防止虚假唤醒。
无效*t2_工作（无效*arg）
{
pthread_mutex_lock（&m1）；
而（t1_为_就绪==0）
{
pthread_cond_wait（&c1和&m1）；
}
pthread_mutex_unlock（&m1）；
pthread_mutex_lock（&m2）；
printf（“线程t2执行其工作\n”）；
t2_为_就绪=1；
pthread_mutex_unlock（&m2）；
pthread_cond_信号（&c2）；
pthread_exit（NULL）；
}
//此函数由t3线程调用。
无效*t3_工作（无效*arg）
{
pthread_mutex_lock（&m2）；
而（t2_为_就绪==0）
{
pthread_cond_wait（&c2和&m2）；
}
printf（“线程t3执行其工作\n”）；
pthread_mutex_unlock（&m2）；
pthread_exit（NULL）；
}
内部主（空）
{
pthread_t t1；
pthread_t t2；
pthread_t t3；
pthread_create（&t1，NULL，t1_work，NULL）；
pthread_create（&t2，NULL，t2_work，NULL）；
pthread_create（&t3，NULL，t3_work，NULL）；
pthread_join（t1，NULL）；
pthread_join（t2，NULL）；
pthread_join（t3，NULL）；
返回0；
}

2.进程同步 下面是一篇很好的文章，其中包含进程同步的代码示例：

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由于您计划通过fork（）函数创建流程，因此它们将被称为“相关”。如果您有3个（或N个）正在运行的进程，则创建2个（N-1）信号量，并以同步线程的方式使用它们。

多亏了@MichaelGoren和一些细微的修改，我找到了一个解决方案。我基本上按照进程顺序对调用的线程重新排序。我没有使用信号量，而是让父线程等待其子线程完成。所以

我为我的第一个进程调用了fork（），并告诉父进程等待它的子进程。我在这个叉和下一个叉之间也有一根管子（）。我打电话给我的第三个线程在这个家长