Pthreads - 条件変数とmutexを持つプロデューサとコンシューマ - 結合エラーと奇妙なCout

Question

pthreadsを使用してマルチスレッドプログラムを作成しています。発想は単純です：

• カー（スレッド）
• ガソリン供給（スレッド）
• ガソリンスタンド（リソース）

両方の車とガソリンステーションは、いくつかの燃料容量を持っており、車の後にされましたガソリンスタンドを訪問する必要があります。ガソリンスタンドに燃料がなくなると、ガソリン供給スレッドが稼動し、資源を補充します。すべては、私がpthread_joinの代わりにpthread_exitを使用して、主な機能のスレッドを待つ必要があり、時には同じ車のためにcoutをダブルしなければならないということを除いて、うまくいくようです："-----End of fuel-----"。 私はそれを正しくやっていますか？

構造体といくつかのグローバル変数：

#define initialFuel 100 
#define loop 10 

pthread_mutex_t mutex1, mutex2; 
pthread_cond_t isempty; 
PetrolDistributor petrolDistributor; 

struct Car { 
    int capacity = 10; 
    int petrol = 5; 
}; 

struct PetrolDistributor { 
    int petrol = initialFuel; 
    bool isEmpty = false; 
}; 

スレッド：

void * threadSupply(void *arg) 
{ 
    for(int i = 0; i<loop; i++) 
{ 
     pthread_mutex_lock(&mutex1); 

     while(!petrolDistributor.isEmpty) 
     { 
      pthread_cond_wait(&isempty, &mutex1); //When signal received, do below: 
      usleep(2000000); 
      petrolDistributor.petrol = initialFuel; //Refill petrol and change state 
      petrolDistributor.isEmpty = false; 
     } 
     pthread_mutex_unlock(&mutex1); 
    } 
} 

void * threadPetrolDriver(void *arg) 
{ 
    Car *car; 
    car = (Car*) arg; 

    for(int i = 0; i<loop; i++) 
    { 
     while(car->petrol > 0) // Car consumes petrol here 
     { 
      usleep(200000); 
      cout << car->petrol << endl; 
      car->petrol -= 1; 
     } 
     cout << "-----End of fuel-----" << "\t\t #" << i << endl; 

     pthread_mutex_lock(&mutex1); 
     if (petrolDistributor.petrol >= 30) // If distributor almost empty? 
     { 
      petrolDistributor.petrol -= car->capacity; //Substract car's capacity amount of fuel from distributor 
      car->petrol = car->capacity;    //Fillup mentioned capacity in car 
     } 
     else 
     { 
      petrolDistributor.isEmpty = true; 
      pthread_cond_signal(&isempty); 
     } 
     pthread_mutex_unlock(&mutex1); 
    } 
} 

メイン：

int main() 
{  
    pthread_t car; 
    pthread_t supply; 

    Car carPetrol; 

    pthread_cond_init(&isempty, NULL); 
    pthread_mutex_init(&mutex1, NULL); 

    pthread_create(&car, NULL, threadPetrolDriver, (void*) (&carPetrol)); 
    pthread_create(&supply, NULL, threadSupply, NULL); 

    // pthread_join(&car, NULL);  //results error: invalid conversion from ‘pthread_t* {aka long unsigned int*}’ to ‘pthread_t {aka long unsigned int}’ [-fpermissive]| 
    // pthread_join(&supply, NULL); 
    pthread_exit(NULL); 

    return 0; 
} 

出力例：

-----End of fuel----- #0 
9 
(...) 
2 
1 
-----End of fuel----- #1 
-----End of fuel----- #2 //Also for loop increments 
10 
9 
(...) 
3 
2 
1 
-----End of fuel----- #3 
10 
9 
(...) 

、出力はそのように見えない理由の質問はありますか？時には5回の反復がうまくいき、6回目にダブルメッセージが表示されます。そして、参加に間違いはありますか？ アドバイスをいただきありがとうございます。

Answer 1

petrolDistributorがほぼ空であることがわかると、燃料補給を行わずにもう一度whileループの周りを回るので、車には「燃料の終わり」が何度も表示されることがあります。

車にがあります。燃料が不足していて燃料補給が不十分なpetrolDistributorが見つかった場合は、条件変数を待ちます。 petrolDistributorが給油されるまでには進まないでください。

pthread_mutex_lock(&mutex1); 
if (petrolDistributor.petrol < 30) // If distributor almost empty? 
    pthread_cond_signal(&isempty); 

// wait for sufficient fuel to be available 
while (petrolDistributor.petrol < car->capacity) 
    pthread_cond_wait(&carwaiting, &mutex1); 

// refuel 
petrolDistributor.petrol -= car->capacity; //Substract car's capacity amount of fuel from distributor 
car->petrol = car->capacity;    //Fillup mentioned capacity in car 
pthread_mutex_unlock(&mutex1); 

私はここに新しいconditiona変数carwaitingを使用しました。 petrolDistributor.isEmptyブール値は不要です。述語はちょうどpetrolDistributor.petrol < 30です。あなたが複数の車を含めて、これを拡張した場合ので、私は、ここにpthread_cond_broadcast()を使用しました

pthread_mutex_lock(&mutex1); 

    // Wait for petrol to drop below low-water-mark 
    while(petrolDistributor.petrol >= 30) 
     pthread_cond_wait(&isempty, &mutex1); 

    usleep(2000000); 
    petrolDistributor.petrol = initialFuel; //Refill petrol and change state 
    pthread_cond_broadcast(&carwaiting); // Wake up any cars waiting for fuel 
    pthread_mutex_unlock(&mutex1); 

注意、より多くの1が待っている可能性がありますより：それは駅を補充した後

petrolDistributorは、待機中の車に合図する必要があります燃料。

あなたpthread_join()呼び出しはちょうど次のようになります。

pthread_join(car, NULL); 
pthread_join(supply, NULL); 

（pthread_join()は、引数、ないpthread_t *としてpthread_tかかります）。