Linux C 多線程執行順序問題

1:多線程設計通常是比較麻煩的,因爲它牽涉到,線程間的同步、和執行順序問題。在用戶沒有設定線程間的調度策略時,系統默認採取基於時間片輪轉的調度策略。本實驗是在默認的調度策略下,測試線程間的執行順序問題。

本實驗用的系統爲Ubuntu10.04 Thread model: posix

gcc version 4.4.3 (Ubuntu 4.4.3-4ubuntu5) 

執行代碼

[cpp:firstline[1]] view plaincopyprint?
  1. #include<stdio.h>   
  2. #include<pthread.h>   
  3. #include<stdlib.h>   
  4. #include<unistd.h>   
  5. #include<signal.h>   
  6. static void thread_one(char* msg);  
  7. static void thread_two(char* msg);  
  8. int  main(int argc, char** argv)  
  9. {  
  10.     pthread_t th_one,th_two;  
  11.     char * msg="thread";  
  12.     printf("thread_one starting/n");  
  13.     if(pthread_create(&th_one,NULL,(void*)&thread_one,msg)!=0)  
  14.     {  
  15.         exit(EXIT_FAILURE);  
  16.     }  
  17.     sleep(1);// @1   
  18.     printf("thread_two starting/n");  
  19.     if(pthread_create(&th_two,NULL,(void*)&thread_two,msg)!=0)  
  20.     {  
  21.         exit(EXIT_FAILURE);  
  22.     }  
  23.     printf("Main thread will sleep 1 S/n");  
  24.     sleep(1);//@2   
  25.     return 0;  
  26.       
  27. }  
  28. static void thread_one(char* msg)  
  29. {  
  30.     int i=0;  
  31.     while(i<6)  
  32.     {  
  33.         printf("I am one. loop %d/n",i);  
  34.         i++;  
  35.         //sleep(1);   
  36.     }  
  37. }  
  38. static void thread_two(char* msg)  
  39. {  
  40.     int i=0;  
  41.     while(i<6)  
  42.     {  
  43.         printf("I am two. loop %d/n",i);  
  44.         i++;  
  45.         //sleep(1);   
  46.     }  
  47. }  

2.1 主線程和子線程的執行順序問題

2.1.1 主線程沒有執行等待

在主線程沒有執行等待的情況下,即@1 @2 在註釋掉的情況下。程序的運行如下。

thread_one starting

thread_two starting

Main thread will sleep 1 S

由此可見,多線程中子線程的執行是在主線程有空閒的條件下。即,如果主線程忙,或者是沒有執行等待那麼,子線程是不會執行的。

2.1.2 程序在 @1 中執行等待, @2 中不等待

執行結果如下:

thread_one starting

I am one. loop 0

I am one. loop 1

I am one. loop 2

I am one. loop 3

I am one. loop 4

I am one. loop 5

thread_two starting

Main thread will sleep 1 S

程序在運行到I am one. loop 5 時,停頓一下,再執行。

可見,主線程在@1 處,停了 1 秒,等待線程 1 執行,在線程 1 執行完畢後,有時還有時間,主線程繼續等待完 1 秒後,重新執行。

2.1.3 程序在 @1 中不執行等待, @2 中等待

執行結果如下:

thread_one starting

thread_two starting

Main thread will sleep 1 S

I am one. loop 0

I am one. loop 1

I am one. loop 2

I am one. loop 3

I am one. loop 4

I am one. loop 5

I am two. loop 0

I am two. loop 1

I am two. loop 2

I am two. loop 3

I am two. loop 4

I am two. loop 5

可見,在兩個子線程運行後,主線程等待了1 秒,這是有充分的時間讓子線程完成執行。兩個現成的執行順序爲先後順序。

2.1.4 程序在 @1 中執行等待, @2 中等待

執行結果如下:

thread_one starting

I am one. loop 0

I am one. loop 1

I am one. loop 2

I am one. loop 3

I am one. loop 4

I am one. loop 5

thread_two starting

Main thread will sleep 1 S

I am two. loop 0

I am two. loop 1

I am two. loop 2

I am two. loop 3

I am two. loop 4

I am two. loop 5

程序在運行到I am one. loop 5 時,停頓了一下。等待夠 1 秒後繼續執行。

在主線中,等待充分的時間使子線程執行,可以保證順序執行。

2.1.5 @1 @2 @3 @4 中個等待 1 秒。

程序執行結果如下:

thread_one starting

I am one. loop 0

thread_two starting

Main thread will sleep 1 S

I am one. loop 1

I am two. loop 0

@1 處,主線程等待了 1S ,讓子線程 1 執行。子線程 1 執行一次循環,等待了 1S 。由於超過了主線程的等待時間,主線程在等待夠 1S 後,繼續執行。由於子線程 1 在子線程 2 顯示輸出時,被激活,所以子線程又循環一次後,子線程 2 輸出結果。

2.1.6 @1 @3 @4 中個等待 1 秒, @2 中等待 3

程序執行如下:

thread_one starting

I am one. loop 0

thread_two starting

Main thread will sleep 3 S

I am one. loop 1

I am two. loop 0

I am one. loop 2

I am two. loop 1

I am one. loop 3

I am two. loop 2

在主線程等待3 秒時,由於線程 1 和線程 2 都已經執行。並且執行一次循環後,等待 1 秒。所以,運行的結果,時線程 1 和線程 2 交替運行。

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