如何使用pthread读/写共享变量？

Question

我有两个线程，在linux上使用pthreads。一个是写数据，另一个是读数据。我使用一个变量来允许读线程和写线程。所以互斥锁应用于这个名为"newData“的布尔变量。我的问题是:我是否需要锁定/解锁"if“条件中访问周围的互斥？这两种方法都有效，但我认为这只是因为在this变量上重叠写/读的机会很小。为了更好地解释我的问题，我展示了这两种选择：

线程1：

pthread_mutex_lock( &lattice_mutex );
if (!newData) {
    pthread_mutex_unlock( &lattice_mutex );
    uchar *lattice_pos = lattice;
    int i;
    for(i=0; i<size; i++) {
        *lattice_pos = rand()%CHAR_MAX;
        lattice_pos++;
    }
    pthread_mutex_lock( &lattice_mutex );
    newData = TRUE;
    pthread_mutex_unlock( &lattice_mutex );
} else {
    pthread_mutex_unlock( &lattice_mutex );
}

线程2：

pthread_mutex_lock( &lattice_mutex );
if(newData) {
    pthread_mutex_unlock( &lattice_mutex );
    renderUpdate();
    pthread_mutex_lock( &lattice_mutex );
    newData = FALSE;
    pthread_mutex_unlock( &lattice_mutex );
} else {
    pthread_mutex_unlock( &lattice_mutex );
}

第二个版本，它可以工作，但我不知道它是否正确：

线程1：

if (!newData) {
    uchar *lattice_pos = lattice;
    int i;
    for(i=0; i<size; i++) {
        *lattice_pos = rand()%CHAR_MAX;
        lattice_pos++;
    }
    pthread_mutex_lock( &lattice_mutex );
    newData = TRUE;
    pthread_mutex_unlock( &lattice_mutex );
}

线程2：

if(newData) {
    renderUpdate();
    pthread_mutex_lock( &lattice_mutex );
    newData = FALSE;
    pthread_mutex_unlock( &lattice_mutex );
}

Answer 1

这是从您的第一个版本派生而来的-它稍微简单一些。

线程1:写入者

pthread_mutex_lock(&lattice_mutex);
if (!newData) {
    pthread_mutex_unlock(&lattice_mutex);  // Omit?
    uchar *lattice_pos = lattice;
    int i;
    for (i = 0; i < size; i++)
        *lattice_pos++ = rand() % CHAR_MAX;
    pthread_mutex_lock(&lattice_mutex);   // Omit?
    newData = TRUE;
}
pthread_mutex_unlock(&lattice_mutex);

线程2:阅读器

pthread_mutex_lock(&lattice_mutex);
if (newData) {
    pthread_mutex_unlock(&lattice_mutex);   // Omit?
    renderUpdate();
    pthread_mutex_lock(&lattice_mutex);     // Omit?
    newData = FALSE;
}
pthread_mutex_unlock(&lattice_mutex);

这取决于如何准确地使用晶格信息，但是给定互斥锁的名称，我认为您应该在修改晶格时将其锁定，因此有两对代码行标记为“Omit？”应该被移除。否则，网格不会受到并发访问的保护。

补充:我认为第二个版本是错误的-它没有正确地保护晶格。

Answer 2

第一个版本是正确的，在写入和读取时都需要互斥。

然而，AFAIK，几乎所有的体系结构都有对一个数据单元的简单读写访问(例如，int)原子。但是，请注意，在内存排序较弱的体系结构上，您可能会遇到这样的问题:在缓冲区实际包含数据之前，您可能会看到" buffer -full“标志为true。

请注意，代码可能不是您所能做的最好的代码，因为它从不休眠(使用繁忙等待)。如果您希望等待任何一个线程中的数据，则必须对互斥锁使用条件变量。