C中的pthreads的競態條件

Question

我是新來的C線程中的pthreads，我正在寫一個簡單的程序，它可以並行地在多個文件中查找單詞。但是，只要我輸入多個文件，輸出就會變化，這表明我的代碼中沒有修復競爭條件。你能幫我解決嗎？

下面的代碼片段是主要的，使pthreads。

int i = 0; 
char *word = "Pluto"; //Word to be found 

Message messages[argc-1]; 
pthread_t threads[argc-1]; 
for(i; i < argc - 1; i++){ 
    messages[i].file = argv[i + 1]; 
    messages[i].word = word; 
    messages[i].fp = fopen(argv[i + 1], "r"); 
    int iret = pthread_create(&threads[i], NULL, threadFindWord, (void*) &(messages[i])); 
}for(i = 0; i < argc - 1; i++){ 
    pthread_join(threads[i],NULL); 
} 

每個線程調用該函數：

Message *msg; 
msg = (Message *) ptr; 

int numFound = ffindWord(msg->fp, msg->word); 

printf("File %s has %i occurences of the word %s\n", msg->file, numFound, msg->word); 

fclose(msg->fp); 
pthread_exit(NULL); 

下面是在文件中查找單詞的代碼）

int findWord(char * file, char * word){ 
char * current = strtok(file, " ,.\n"); 
int sum = 0; 
while (current != NULL){ 
    //printf("%s\n", current); 
    if(strcmp(current, word) == 0) 
     sum+=1; 
    current = strtok(NULL, " ,.\n"); 
} 
return sum; 
} 



int ffindWord(FILE *fp, char *word){ 

fseek(fp, 0, SEEK_END); 
long pos = ftell(fp); 
fseek(fp, 0, SEEK_SET); 
char *bytes = malloc(pos); 
fread(bytes, pos, 1, fp); 
bytes[pos-1] = '\0'; 

int sum = findWord(bytes, word); 

free(bytes); 
return sum; 
} 

爲了澄清，問題是，我得到連續運行程序時會產生不同的結果。呼叫 $ programname file1 file2 打印與剛剛調用的同一個呼叫不同的結果。但請注意，只有一個文件通過時，程序才能工作。

任何幫助表示讚賞。

Answer 1

strtok保持一個全局的內部指針...使用strtok_r。

Answer 2

這將導致不確定的行爲，因爲它超越了messages和threads陣列的末尾：

Message messages[argc-1]; 
pthread_t threads[argc-1]; 
for(i; i < argc; i++){ 

，並可能是問題的原因。當只有1個線程執行時，它可能會偶然運行。

嘗試改用（或類似的東西）：

int i; 
Message messages[argc-1]; 
pthread_t threads[argc-1]; 
for(i = 1; i < argc; i++) 
{ 
    messages[i - 1].file = argv[i]; 
    messages[i - 1].word = word; 
    messages[i - 1].fp = fopen(argv[i], "r"); 
    int iret = pthread_create(&threads[i - 1], 
           NULL, 
           threadFindWord, 
           (void*)&(messages[i - 1])); 
} 

for(i = 0; i < argc - 1; i++) 
{ 
    pthread_join(threads[i],NULL); 
} 

Answer 3

爲了避免在隨機的方式混合在一起，每個線程的輸出，你需要緩衝每個線程的輸出，然後在時間顯示出來一個。

對於你的情況，要做到這將是最簡單的方法，以一個char *thread_output場（和thread_output_size場）添加到Message結構，然後做這樣的事情在你的主線程：

for(i = 0; i < argc - 1; i++) 
{ 
    pthread_join(threads[i],NULL); 
    printf("%s", messages[i - 1].thread_output); 
} 

你可能還需要實現一個功能，確保緩衝區足夠大，然後使用vsnprintf()向緩衝區添加新文本，以便您可以像使用printf()一樣使用它。

例如：

void add_thread_output(int thread_number, const char *template, ...) { 
    int old_length; 
    int length; 
    char *temp; 

    va_start(ap, template); 
    length = vsnprintf(NULL, 0, template, ap); 
    va_end(ap); 

    old_length = messages[thread_number - 1].thread_output_size; 
    temp = realloc(messages[thread_number - 1].thread_output, old_length + length + 1); 
    if(temp == NULL) { 
     /* Set a flag or something */ 
    } else { 
     va_start(ap, template); 
     vsnprintf(&temp[old_length], length + 1, template, ap); 
     va_end(ap); 
     messages[thread_number - 1].thread_output_size += length; 
     messages[thread_number - 1].thread_output = temp; 
    } 
} 

注：上面的任何示例代碼是例如僅的目的，並沒有進行測試或保證編譯或工作，也並不一定是最有效的這樣做的方式。例如。分配比您需要的空間更多的空間（避免在每次將某些內容添加到線程的輸出緩衝區時執行realloc()）可能是一個好主意。