c - 多线程任务问题？

Question

各位大佬请教一个问题，当我实现任务队列时rpushTasksQueue始终要比我上限少一个，比如我设定的上限是3，然后他2执行完就结束了，求救

#include <stdio.h>#include "config.h"#include "queue.h"// 初始化任务队列void initTasksQueue(struct TasksQueue* queue) {    for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++) {        printf("[*] 初始化任务队列[%d]\n",i);        queue->front[i][0] = queue->rear[i][0] = -1;    }}// 获取任务队列总数int getTasksQueueCount(struct TasksQueue* queue, int thread_id) {    // 如果头指针和尾指针的值都等于-1，代表该队列为空    if (queue->front[thread_id][0]  == -1 && queue->rear[thread_id][0] == -1) {        return 0;    }    // 计算任务中的总数：(尾指针-头指针+最大任务数)%最大任务数，如：(1-0+2)%2    printf("%d当前任务数%d\n",thread_id,(queue->rear[thread_id][0] - queue->front[thread_id][0] + MAX_TASKS_PER_THREAD) % MAX_TASKS_PER_THREAD);    return (queue->rear[thread_id][0] - queue->front[thread_id][0] + MAX_TASKS_PER_THREAD) % MAX_TASKS_PER_THREAD;}// 获取负载最低队列idint getIdleTasksQueueKey(struct TasksQueue* queue) {    // 初始化最小值为，队列数据上限    int min = MAX_TASKS_PER_THREAD;        // 初始化线程id，-1代表没有空闲    int task_thread_index = -1;        // 循环便利最大线程数    for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++) {        // 接收每个线程的任务总数        int count = getTasksQueueCount(queue, i);        if (count == 0) {            // 线程空闲时直接返回            return i;        }                // 线程里任务总数低于上限，小于上一次最小值，则本线程优先级最高        if (count < MAX_TASKS_PER_THREAD && count < min) {            min = count;            task_thread_index = i;        }    }        // 返回线程id    return task_thread_index;}// 入队int rpushTasksQueue(struct TasksQueue* queue, struct Task* task, int thread_id) {    // 检查当前队列是否为空，如果为空头指针和尾指针设置为0    if (queue->front[thread_id][0] == -1 && queue->rear[thread_id][0] == -1) {        queue->front[thread_id][0] = queue->rear[thread_id][0] = 0;    }        // 计算尾部指针移动后的位置：尾指针+1    int nextRear = (queue->rear[thread_id][0] + 1) % MAX_TASKS_PER_THREAD;    if (nextRear == queue->front[thread_id][0]) {        printf("[*] 线程[%d]已满\n",thread_id+1);        return 0;    }    // 数据写入    queue->tasks[thread_id][queue->rear[thread_id][0]] = *task;        // 移动指针    queue->rear[thread_id][0] = nextRear;    return 1;}// 出队int lpopTasksQueue() {    return 0;}

  // 模拟添加数据    for (int j = 0; j<5; j++) {            printf("\n\n[*] 当前第[%d]轮检查\n",j+1);            // 获取负载最低队列id            int getIdleTasksQueueKeyResult = getIdleTasksQueueKey(&tasksQueue);            printf("[*] 当前空闲线程[%d]\n",getIdleTasksQueueKeyResult+1);            if (getIdleTasksQueueKeyResult == -1) {                printf("[*] 当前没有空闲线程，稍后再试\n");                continue;            }                    struct Task task = {                .order_number="wwww",    // 订单号                .account="18210560183",            // 充值账号                .location="重庆",            // 归属地                .city="重庆",                    // 所属城市                .face_value=100        // 面值            };            int rpushTasksQueueResult = rpushTasksQueue(&tasksQueue, &task, getIdleTasksQueueKeyResult);            if (rpushTasksQueueResult == 1) {                printf("[*] 订单[]加入线程[%d]\n",getIdleTasksQueueKeyResult+1);            }        }

Answer 1

# 多线程任务问题在多线程编程中，任务队列是一种常见的同步机制，用于在多个线程之间分配任务。然而，在使用任务队列时，可能会遇到一些问题，其中最常见的是"生产者-消费者"问题。"生产者-消费者"问题是一种经典的并发问题，其中生产者产生数据并放入队列，消费者从队列中取出数据并处理。当生产者的速度大于消费者的速度时，队列可能会溢出，导致数据丢失或程序崩溃。同样，当消费者的速度大于生产者的速度时，队列可能会耗尽，导致生产者空闲而消费者仍在等待。为了避免这些问题，可以使用一些同步机制来控制生产者和消费者的速度，例如使用条件变量、互斥锁或信号量等。此外，还可以使用循环缓冲区或固定大小的缓冲区来限制队列的大小，以避免队列溢出或耗尽。在你的代码中，你已经使用了循环缓冲区来限制队列的大小。然而，你的代码中存在一个问题，即在入队操作时没有检查队列是否已满。当队列已满时，你的代码仍然尝试将任务加入队列，这可能会导致队列溢出。为了解决这个问题，你可以在入队操作前添加一个检查队列是否已满的条件。如果队列已满，你可以选择等待一段时间再重试，或者将任务加入另一个队列或缓冲区，以等待有空闲线程时再处理。另外，你的代码中还有一些可以改进的地方。例如，在出队操作时没有处理队列为空的情况，这可能会导致程序崩溃或出现其他错误。你可以在出队操作前检查队列是否为空，如果为空则等待一段时间或处理其他任务。