线程并发执行带来的问题

　　线程并发会引发一些难以发现的错误，现在就来看一个简单的线程的并发导致的问题，首先来看下面程序，程序很简单，就是创建了3个线程，第一个线程对i和count加1，第二个线程对j和count加1，第三个线程对k和count加1，i，j，k，count初始化都为0，这样的华，按照逻辑来说，最后i+j+k = count：

 

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<pthread.h>

 int count = 0;
 int i = 0;
 int j = 0;
 int k = 0;

 /*给i的值和count的值加1*/
void *modify_i_thread(void *data)
{
    for(;;) {
        i++;
        count++;
    }
}

/*给j的值和count的值加1*/
void *modify_j_thread(void *data)
{
    for(;;) {
        j++;
        count++;
    }
}

/*给k的值和count的值加1*/
void *modify_k_thread(void *data)
{
    for(;;) {
        k++;
        count++;
    }
}

int main(void)
{
    pthread_t pthid;
    
    /*创建三个线程    */    
    pthread_create(&pthid, NULL, modify_i_thread, NULL);
    pthread_create(&pthid, NULL, modify_j_thread, NULL);
    pthread_create(&pthid, NULL, modify_k_thread, NULL);
    
    sleep(1);

    /*打印结果    */    
    printf("i = %d, j = %d, k= %d, count = %d\n", i, j, k, count);
    printf("i+j+k=%d\n", i + j + k);
    
    return 0;
}

 

在我机子上执行的结果是:

i = 92394160, j = 55544601, k= 42663454, count = 74003307
i+j+k=190606856

 

　　很明显，i+j+k != count，为什么会发生这样的问题呢？首先我们可以肯定的是，按照数学逻辑上讲，本文一开始的假定（i+j+k = count）是正确的，但是执行结果却出乎我们的意料，或许，问题就出在线程的并发执行上。再来仔细分析下创建的线程执行的操作，3个线程中都对count进行了++操作，++操作在C语言中看起来是一条语句，实际上编译后是3条语句，首先将count的值写入寄存器，然后对其进行加1操作，在接着将寄存器的值读出，保存在count中。现在来再看看这个程序，三个线程简称为A、B、C，如果A刚刚把count的值写入寄存器中，此时调度程序调度B线程开始运行，这个时候，B对count进行了N次加法操作，此时count ＝ count+N，此时调度程序恢复执行A线程，那么此时A中保存的count的值却是是B线程执行前的值，此时，A再对count进行操作时，就是基于旧的值（其他线程对count进行操作前的值），而不是最新的值，所以count的值并不是我们期望中的值。

　　一个小小的并发程序，却也引出了这样的一个问题，所以在遇到并发程序时，最好先想想怎么样利用同步和互斥操作来避免这样的错误。错误之处，还轻您斧正。先谢谢啦。