1&2

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题目描述

1. 设某个多线程的程序代码如下所示。其中，pthread_create 函数创建一个独立线程，参数包括线程标识符、函数名称和函数的参数；父线程通过调用 pthread_join 函数以等待子进程的结束；线程通过调用 pthread_exit 函数结束。具体的函数说明如下表所示。

函数说明表

类别	内容
函数定义	int pthread_create(pthread_t *tidp, const pthread_attr_t *attr, void* (*start_rtn)(void*), void *arg);
参数说明	tidp: 指向线程标识符的指针 attr: 设置线程属性 start_rtn: 线程运行函数的指针 arg: 运行函数的参数
返回值	若线程创建成功，则返回 0。若线程创建失败，则返回出错编号。
函数定义	int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
描述	pthread_join() 函数以阻塞的方式等待 thread 指定的线程结束。当函数返回时，被等待线程的资源被收回。如果线程已经结束，那么该函数会立即返回。并且 thread 指定的线程必须是 joinable 的。
参数	thread: 线程标识符，即线程 ID，标识唯一线程 retval: 用户定义的指针，用来存储被等待线程的返回值。
返回值	0 代表成功。失败，返回的则是错误编号。

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程序代码

C

1  int i = 100;
2  char *buf;
3  
4  void *tfun(void *noarg) {
5      int j = 0;
6      printf("T Child: i=%d, j=%d\n", i, j);
7      printf("T Child: i=%d, j=%d\n", i, j);
8      j = 3;
9      strcpy(buf, "cool");
10     pthread_exit(NULL);
11 }
12 
13 void thread() {
14     pthread_t tid;
15     int j = 1;
16     buf = strcpy(malloc(100), "boring");
17     pthread_create(&tid, NULL, tfun, NULL);
18     printf("T Parent: j=%d\n", j);
19     i = 162;
20     j = 2;
21     printf("T Parent: j=%d\n", j);
22     printf("T Parent: %s\n", buf);
23     j = 4;
24     pthread_join(tid, NULL);
25 }

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问题分析

执行上述程序的输出结果中是否会包含以下三组序列，给出分析说明。

(1)	(2)	(3)
T Parent: j=1 ; T Child: i=100, j=1 ; T Parent: j=2	T Parent: j=1 ; T Parent: j=2 ; T Child: i=100, j=1	T Parent: cool

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分析

与fork申请PCB构建进程不同 thread的create是接近并发工作的 相关执行情况需要看内核的调度

关键在于函数 pthread_create(&tid, NULL, tfun, NULL); tid是分配给thread的id标识 tfun是线程执行的函数 同主线程一并执行

此时创建了tfun和thread两个线程 同步执行

分析一下 tfun会写的数据为

• j赋值为0
• 打印T child ~ i j的相关信息
• j赋值为3
• 写buf为 cool

在此之后 thread函数的行为

• 打印T Parent ~ j
• 写i 为 162
• 写j 为 2
• 打印T Parent ~ j
• 打印缓冲区

这里的pthread_join(tid, NULL) 表示thread线程必须等子线程完成之后再结束 当然对于输出没有影响

然后开始梳理

Case1

T Parent: j=1是可能的 在tfun给j写为0之前thread给j为1print出来

但是T Child: i=100, j=1是不可能的 如果执行到tfun的printf("T Child: i=%d, j=%d\n", i, j); 就必定给j写为0了

Case2

T Parent: j=1可能 同上

T Parent: j=2也可能 如果内核给thread更多的资源分配 就可以在tfun给j写为0前执行完thread的j写为2 并且print出来

T Child: i=100, j=1但这个就是不可能的了 j被写为其他值后就没法重新赋值为1

Case3

T Parent: cool可能 只需要子线程tfun在 printf buf前执行完即可

所以说只有T Parent: cool可能出现