pthread_cond_wait奇怪的行为

Question

我在用C来解决这个问题。

代码是使用g-lpthon编译的。

整个解决方案都在github上。存储库包含两个cpp文件：main。cpp和哲学家。cpp。“Main.cpp”创建互斥变量、信号量、5个条件变量、5个分叉并启动。信号量仅用于同步开始时间。其他参数被传递给哲学家来解决问题。“哲学家.cpp”包含给定问题的解决方案，但经过几个步骤后，死锁就会发生。

当哲学家0正在吃饭，而哲学家1（在他旁边）想要拿叉子时，就会发生死锁。然后，哲学家1已经获取了互斥，并且在哲学家0放下叉子之前不会将其返回。哲学家0无法放下他的叉子，因为使用了互斥，所以出现了死锁。问题出在哲学家：：take_fork方法中，对pthread_cond_wait（a，b）的调用没有释放互斥体b。不知道为什么？

// Taking fork. If eather lef or right fork is taken, wait.
void Philosopher::take_fork(){
  pthread_mutex_lock(&mon);
  std::cout << "Philosopher " << id << " is waiting on forks" << std::endl;
  while(!fork[id] || !fork[(id + 1)%N])
    pthread_cond_wait(cond + id, &mon);
  fork[id] = fork[(id + 1)%N] = false;
  std::cout << "Philosopher " << id << " is eating" << std::endl;
  pthread_mutex_unlock(&mon);
}

其余部分请参考此代码。

Answer 1

您对pthread\u cond\u wait（）的调用没有问题，因此问题一定在别处。我可以看到您有三个bug：

首先，在main（）。您需要初始化所有N条件变量：

for(int i = 0; i < N; i++) {
    fork[i] = true;
    pthread_cond_init(&cond[i], NULL);
}

pthread_mutex_init(&mon, NULL);

其次，在put_fork（）中，您对要发出信号的一个条件变量的计算不正确：

pthread_cond_signal(cond + (id-1)%N);    /* incorrect */

当id等于零时，（id-1）%N等于-1，因此这将尝试发出信号cond-1，该信号不指向条件变量（该指针实际上可能会损坏互斥锁，因为它可能直接放在堆栈上的cond之前）。您实际需要的计算是：

pthread_cond_signal(cond + (id + N - 1) % N);

第三个bug不是死锁的原因，但您不应该每次调用rand（），都调用srand（time（NULL））——只需在main（）的开头调用一次即可。