Синхронизация вывода потоков POSIX

#cpp #c #многопоточность #pthread #posix

Нужно что бы два потока параллельно печатали на экран. (Первый поток печатает числа
1,2,3...10 Второй - 100,200,300...1000). Причём вывод должен быть синхронизирован:
сначала родительский поток выводит первую строку, затем дочерний первую, затем родительский
вторую строку, затем дочерний вторую и т.д.(100,1,200,2,300,3...) Использовать нужно
мьютексы.

pthread_mutex_t mut;

void printt(int i){
   pthread_mutex_lock(&mut);
   cout<

Ответы
Ответ 1

Предупреждение: согласно POSIX данное решение даёт UB [1], хотя и, судя по всему,
он работает в реализации pthreads от glibc/linux; он приведен лишь для справки/как
идея и не должен использоваться. Спасибо @VTT за замечание.



Для решения задачи нужно количество мьютексов равное количеству потоков.

Идея в том, чтобы мьютексы захватывались разными потоками попеременно, т.е. входя
в критические секции нужно захватывать свой мьютекс, а при выходе отпускать мьютекс
следующего потока. Само собой, перед началом выполнения свободным должен быть отпущен
только один мьютекс. В итоге получается нечто следующее:

pthread_mutex_t mut1;
pthread_mutex_t mut2;

void printt1(int i){
   pthread_mutex_lock(&mut1);
   cout<
Ответ 2

Функция printt печатает локальную переменную i, к которой у других потоков нет доступа,
а синхронизация не ожидает завершения записи предыдущей строки другим потоком. Также
полностью отсутствует обработка ошибок.


Ответ 3

Без сигналов , чтоб другой поток проснулся неудобно, придумал только сон. Вроде бы
пашет. Нужна переменная для знака кому какая очередь.

// g++ -pthread mutex-semaph.cpp
#include 
# include 
# include 
pthread_mutex_t mut;
int queue = 1 ; // или 2

void printt(int i, int q){
Again   :
    pthread_mutex_lock(&mut);
        if(queue == q)   std::cout<
Ответ 4

Сделайте разделяемую volatile переменную и mutex. Присвойте переменной 1, что означает
печать будет проводить первый поток. Запустите потоки.

В каждом потоке в цикле захватываете mutex и  читаете значение переменной. 

Если значение переменной в первом потоке равно 1, то он печатает данные и присваивает
переменной 2. Аналогично, второй поток производит печать если значение переменной равно
2, после чего устанавливает ее в 1.
(Обратите внимание, чтение и модификация переменной защищены mutex-ом.)

Затем поток в любом случае снимает блокировку и (для оптимизации эффективности) вызывает
pthread_yield.

Конкретно в вашем случае с внешним циклом и анализом очередности печати внутри printt()
(очевидно, с целью не вытаскивать работу с mutex на уровень управления циклом) в этой
функции нужно дождаться, пока общая переменная не примет нужного значения.

Впрочем, хватит общих слов. Вот немного модифицированный ваш код из текста вопроса.

avp@avp-ubu1:hashcode$ cat t-seq-pri.c
#ifdef __cplusplus
#include 
using namespace std;
#else
#define _GNU_SOURCE
#include 
#endif

#include 

pthread_mutex_t mut;
volatile int turn;

void printt(int i, int q){
  int pri = 0;
  do {
    pthread_mutex_lock(&mut);
    if (turn == q) {

#ifdef __cplusplus      
      cout<